PMMA和MMA/BA共聚物分子链段和侧基的松弛运动

摘要

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种常用的极性聚合物，它和丙烯酸丁酯(BA)的共聚物是一种商业上常用材料，广泛地应用于涂料，黏合剂和包装行业中。同时，对其结构性能等方面也有着广泛的研究，但是对于PMMA有些松弛机理还存在一些争议，还需要更深入的研究。 热释电流技术(TSDC)是研究高分子材料转变与聚集态结构的一种重要的手段TSDC有比其它热分析方法高得多的灵敏度，利用TSDC可以得到分子链运动和聚集态的相关信息，而这正是其它方法难以做到的。 本论文通过自由基溶液共聚的方法，合成出不同组分含量的MMA/BA共聚物，通过热释电流结合介电松弛谱技术更深入的研究PMMA中的结构松弛行为，并对BA共聚组分的引入对PMMA分子链段和侧基松弛的影响作了系统的研究。 1．PMMA在室温以上对应四种松弛机理，从低温到高温依次是β’松弛，研究表明它是由包含了分子内和分子间相互作用的侧基的松弛引起；由玻璃化转变引起的α松弛；受陷的空间电荷脱陷引起的ρ峰以及整个链段运动引起ι松弛。 2．随着BA组分在共聚物中的增加，聚合物各松弛峰均向低温方向移动，α和β’松弛峰的温度随MMA组分在共聚物中重量含量的变化关系符合Fox公式，通过对Fox公式的拟合，可以得到PBA分子链段松弛和侧基松弛的温度参数。 3．PMMA和MMA/BA共聚物的分子链段松弛和侧基松弛均符合偶极松弛机理。共聚物分子链段和侧基转动松弛的活化能均随着BA组分在共聚物中重量含量的增加而线性降低，表明BA组分的长侧基的引入为分子链段和侧基的松弛运动提供了更多的自由空间，起到了内增塑的作用。 4．PMMA和MMA/BA共聚物在玻璃化转变温度以上存在的松弛为聚合物的液液转变，是由整链运动引起，为偶极松弛机理，液液转变温度随BA组分在共聚物中含量的增加而向低温方向移动，也符合Fox方程；液液转变的能量势垒也会随BA含量的增加而线性降低。

目录

文摘

英文文摘

中国科学技术大学学位论文相关声明

第一章绪论

1.1驻极体的研究和进展

1.1.1驻极体

1.1.2驻极体的研究方法

1.1.3高聚物驻极体

1.2聚甲基丙烯酸甲酯的研究进展

1.2.1改变聚合物的分子链结构

1.2.2改变聚合物的聚集态结构

1.2.3 MMA/BA系列聚合物TSDC研究进展

1.2.4 MMA/BA系列聚合物介电研究进展

参考文献

第二章样品的制备和测试

2.1不同组分含量MMA/BA共聚物样品的制备

2.1.1聚合物的合成

2.1.2溶液成膜的样品制备

2.2测试仪器

2.3聚合物的表征

2.3.1样品的红外光谱测试

2.3.2核磁氢谱图的分析

2.3.3 PMMA和MMA/BA共聚物的粘均分子量

2.3.4 XRD谱图分析

2.3.5 DSC数据的分析

2.4小结

参考文献

第三章PMMA和MMA/BA共聚物的分子链段松弛运动

3.1 TSDC基本理论

3.1.1偶极热松弛的Bucci-Fieschi理论

3.1.2 Simmons高场理论

3.1.3 Bucci-Fieschi理论和Simmons理论活化能计算比较

3.1.4热激过程的一般动力学方程

3.2介电松弛基本理论

3.3 PMMA分子链段松弛运动

3.3.1 PMMA分子链段松弛运动的TSDC研究

3.3.2 PMMA分子链段松弛运动的介电研究

3.4共聚组分含量对PMMA分子链段松弛运动的影响

3.4.1共聚组分含量对PMMA分子链段运动影响的热释电研究

3.4.2共聚组分含量对PMMA分子链段松弛运动影响的介电研究

3.5 小结

参考文献

第四章PMMA和MMA/BA共聚物的侧基松弛运动

4.1 PMMA侧基松弛运动

4.1.1PMMA侧基松弛运动的TSDC研究

4.1.2 PMMA侧基松弛运动的介电研究

4.2 MMA/BA共聚物侧基松弛运动

4.2.1 MMA/BA共聚物侧基松弛运动的TSDC研究

4.2.2 MMA/BA共聚物侧基松弛运动的介电研究

4.3小结

参考文献

第五章PMMA和MMA/BA共聚物的液液转变

5.1 PMMA和MMA/BA共聚物液液转变的TSDC研究

5.2 PMMA和MMA/BA共聚物液液转变的介电研究

5.3小结

参考文献

结论

论文发表情况

致谢