N-取代马来酰亚胺耐热聚合物微球的制备及其性能研究

摘要

粒径为纳米至微米级的聚合物微球具有小尺寸，比表面积大，高分散性和运动性，稳定性，结构规整，功能多样等特点，广泛地应用于生物医药，分析化学，光学电学器件，固相载体，流变助剂等领域。但由于大部分聚合物耐热性能较差，聚合物微球的应用受到了限制。N-取代马来酰亚胺结构刚性强，将其引入聚合可使聚合物链内旋阻力增加，以达到提高聚合物耐热性的目的。同时，其N原子上可接多种功能基团，实现聚合物功能多样性。因此本论文将以N-取代马来酰亚胺为单体制备耐热聚合物微球，并考察了反应条件对产物形貌和耐热性的影响。为今后聚合物微球应用于高温工作环境提供了重要的信息。主要工作如下:
　　 利用分散聚合法制备了新型N-(1-苯基乙基)马来酰亚胺与苯乙烯共聚物(poly(N-PEMI-co-St))耐热微球，AIBN做引发剂，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)做分散剂，无水乙醇做反应介质。通过扫描电子显微镜表征聚合物微球的生长过程，对已有机理描述进行了补充。考察了分散剂分子量和用量，单体浓度，引发剂用量等反应条件对聚合物微球生长过程的影响。实验得到的最佳配方可制备出形貌好，粒径分布窄的poly(N-PEMI-co-St)微球。热失重分析表明该微球具有很高的热分解温度（约450℃）。
　　 利用沉淀聚合法制备了N-苯基马来酰亚胺与α-甲基苯乙烯共聚物(poly(N-PMI-co-AMS))耐热微球，反应介质为丁酮(MEK)与正庚烷的混合物，其中丁酮为聚合物的良溶剂，正庚烷为聚合物的不良溶剂。通过扫描电子显微镜观察聚合物微球的生长过程，提出其可能的生长机理。实验条件经优化后，可得到形貌好，粒径分布窄的poly(N-PMI-co-AMS)微球。热失重分析表明该微球具有良好的耐热性，且可通过调整单体比例实现对产物耐热性的控制。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 N-取代马来酰亚胺及其聚合物的研究

1．1．1 N-取代马来酰亚胺的特点

1．1．2 N-取代马来酰亚胺的合成

1．1．3 手性N-取代马来酰亚胺聚合物

1．1．4 N-取代马来酰亚胺的均聚反应研究

1．1．5 N-取代马来酰亚胺的共聚反应研究

1．2 聚合物微球的研究进展

1．2．1 聚合物微球的特点

1．2．2 聚合物微球的制备方法

1．2．3 聚合物微球的应用

1．3 选题的目的及意义

第二章 分散聚合法制备马来酰亚胺聚合物微球

2．1 引言

2．2 实验试剂及仪器

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．3 实验部分

2．3．1 单体的合成

2．3．2 单体的表征

2．3．3 微球的合成

2．3．4 Poly(N-PEMI-co-St)微球的表征

2．4 结果与讨论

2．4．1 单体的合成与表征

2．4．2 Poly(N-PEMI-co-St)微球的红外表征

2．4．3 Poly(N-PEMI-co-St)微球在分散聚合体系中的生长过程和机理

2．4．4 分散剂浓度及种类对poly(N-PEMI-co-St)微球影响

2．4．5 单体比例及浓度对poly(N-PEMI-co-St)微球的影响

2．4．6 引发剂浓度对poly(N-PEMI-co-St)微球的影响

2．4．7 交联剂用量对poly(N-PEMI-co-St)微球的影响

2．4．8 Poly(N-PEMI-co-St)微球的耐热性能

2．5 本章小节

第三章 沉淀聚合法制备马来酰亚胺聚合物微球

3．1 引言

3．2 实验试剂及仪器

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．3 实验部分

3．3．1 微球的合成

3．3．2 Poly(N-PMI-co-AMS)微球的表征

3．4 结果与讨论

3．4．1 反应介质的选择

3．4．2 Poly(N-PMI-co-AMS)微球的红外表征

3．4．3 Poly(N-PMI-co-AMS)微球在沉淀聚合体系中的生长过程和机理

3．4．4 单体浓度对poly(N-PMI-co-AMS)微球影响

3．4．5 引发剂浓度及种类对poly(N-PMI-co-AMS)微球的影响

3．4．6 反应温度对poly(N-PMI-co-AMS)微球的影响

3．4．7 单体比例对poly(N-PMI-co-AMS)微球的影响

3．4．8 Poly(N-PMI-co-AMS)微球的耐热性能

3．5 本章小节

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书