乙烯基单体-N-环己基马来酰亚胺共聚物的制备及其对PVC耐热改性的研究

摘要

乙烯基单体-N-取代马来酰亚胺共聚物是一种性能优良，具有广阔应用前景的高分子而热改性剂。近年来已引起国内外学术界和工业界的广泛关注。本文通过对乙烯基单体-N-环己基马来酰亚胺共聚物的研究，改善通用塑料的耐热性，以拓宽其应用领域。 本文首先用马来酸酐与环己胺为主要原料，采用一步热脱水法合成了N-环己基马来酰亚胺(CHMI)。系统地研究了各种应用条伯对N-环己基马来酰亚胺收率的影响。并用FTIR、1HNMP、HPLC、EA、DSC等对产物进行了表征。结果表明，所得产物纯度为98.7％，收率为68.5％。 采用悬沲聚合的方法合成了甲基丙烯酸甲酯(MMA)-N-环乙基马来酰亚胺的共聚物，并对其进行表征，研究了单体配比对二元共聚物热学性能的影响。结果表明，CHMI可有效提高聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的玻璃化温度(Tg)。 分别以苯乙烯、甲基丙烯酸甲枉费-N-环己基马来酰亚胺-丙烯腈三元共聚物。FTIP、EA和DSC分析表明，第三单体的加入有利于提高CHMI的共聚活性，并且共聚物的玻璃化温度随着CHMI用量的增加提高，随着St、AN用量的增加降低。溶度参数的测试表明，共聚物的溶度参数随着单体配比的不同而不同。对于 MMA-CHMI-St共聚体系，当MMA用量为70wt％，St用量为5wt％时，共聚物的玻璃化温度为135.7℃，溶度参数为22.01(Jcm-3)1/2，与PVC的溶度参数相适应;对于MMA-CHMI-AN共聚体系，当MMA用量为70wt％，CHMI用量为25wt％，AN用量为5wt％时，共聚物的玻璃化温度为130.6℃，溶度参数为21.98(Jcm-3)1/2，与PVC的溶度参数相适应。 将所制得的三元共聚物作为耐热改性剂与PVC共混，以提高PVC的耐热性能。DSC和维卡测试表明两种三元共聚物的加入均可使PVC的玻璃化温度和维卡软化点温度提高。当两种共聚物PMCS、PMCA各加入PVC质量的40％时，共混物的化温度分别提高了6.3℃、4.6℃，维卡软化点分别提高了14.4℃、21.1℃。