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聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种重要的透明高分子材料,它不仅具有良好的光学性能、化学稳定性、耐候性及电绝缘性,而且密度小、表面硬度大,因此广泛应用于航空、建筑、农业、光学仪器等领域。但是,PMMA树脂的耐热性较差、吸水率较高、容易燃烧等自身的缺点,大大限制了它的使用范围。针对这些缺点,本实验从实际应用的角度出发,重点研究了PMMA树脂的耐热改性、吸水率的变化等。
首先以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酰胺(MAAM)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸(MAA)及丙烯酸(AA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用本体聚合的方法合成了一系列二元共聚物MMA-MAAM、MMA-AM、MMA-MAA和MMA-AA,并对其进行了 1H NMR(400 MHZ)、DSC、FTIR、TGA、冲击强度及吸水性测试。结果表明:同纯 PMMA 树脂相比,随着第二单体含量的增加,共聚物分子间相互作用力逐渐增强,Tg逐渐提高,而透光率及冲击强度几乎保持不变。但是,由于第二单体含有极性基团CONH2和COOH,共聚物与水的接触角变小,亲水性增强。
为了降低共聚物的吸水性,将二元共聚物按照不同的比例进行溶液共混,得到一系列MMA-MAAM/MMA-MAA、MMA-MAAM/MMA-AA、MMA-AM/MMA-MAA及MMA-AM/MMA-AA共混物,并对其进行了DSC、FTIR及接触角测试。结果表明:同共聚物相比,共混物的Tg进一步提高,而且接触角明显增大,亲水性降低,共聚物的耐热性及吸水性同时得到了改善,拥有了更优良的性能,此种改性PMMA树脂将进一步扩大PMMA的应用范围。