甲基丙烯酸甲酯-N-環(huán)己基馬來酰亞胺-苯乙烯共聚物及其蒙脫土納米復合材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能.pdf

1、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種透明材料,與無機透明材料相比,它具有很多優(yōu)異的性能,但耐熱性差是其主要缺點.提高PMMA耐熱性,拓寬其應用領(lǐng)域已成為當今眾多科研工作者的熱門研究課題.本文采用兩種途徑對PMMA進行耐熱改性:一是通過共聚在PMMA大分子鏈上引入剛性的N-環(huán)己基馬來酰亞胺(CHMI),增大鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)阻力,從而提高其耐熱性;二是利用有機-無機納米復合技術(shù),通過性能互補,實現(xiàn)PMMA的高性能化.本文首先研究了N-環(huán)己基馬來酰亞胺

2、單體合成的最佳條件,采用高溫脫水法合成出了高產(chǎn)率、高純度的單體(熔點為90.2℃,文獻值90.2℃).在此基礎(chǔ)上,利用本體聚合法制備了MMA/CHMI二元共聚物.本文研究的另一個重要內(nèi)容是活性有機蒙脫土的制備.將水溶性陽離子自由基引發(fā)劑偶氮二異丁基脒鹽酸鹽(AIBA)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)或十六烷基三正丁基溴化鏻(HTPB)兩次插層蒙脫土制備了既有較大層間距,又有引發(fā)活性的有機蒙脫土 ANMMT(AIBA和CTAB改性MMT

3、)和APMMT(AIBA和HTPB改性MMT).AIBA在蒙脫土中的含量主要取決于兩種插層劑的比值,與長碳鏈陽離子的種類關(guān)系不大.活性有機蒙脫土層間距的大小不僅與兩種插層劑比值有關(guān),還受陽離子種類的影響,在其它條件相同時,季鏻鹽改性蒙脫土的層間距大于季銨鹽.此種活性有機蒙脫土用于納米復合材料的制備將從熱力學和動力學兩方面為蒙脫土片層的打開提供必要及充分的條件.將MMA分別與上述兩種活性有機蒙脫土進行原位本體聚合,制備了PMMA/ANMM

4、T和PMMA/APMMT納米復合材料.為進一步提高蒙脫土片層的剝離程度,增大聚合物基體與蒙脫土片層的界面作用,采用共聚插層復合,將耐熱改性單體CHMI引入插層復合體系,制備了MMA-CHMI共聚物/ANMMT和MMA-CHMI共聚物/APMMT復合材料.CHMI的引入使蒙脫土片層有了更大程度的分散.本文還探討了無機蒙脫土存在下AIBA引發(fā)MMA-CHMI-St的三元共聚反應,考察了MMT用量、AIBA濃度、反應溫度對聚合反應速率、共聚物