N-取代马来酰亚胺耐热聚合物微球的制备及其性能研究

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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。
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