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N-苯基马来酰亚胺改性ACS、MCS树脂的合成及性能研究

作　者: 曹丽
导　师: 杨丽庭；陈炳稔
学　校: 华南师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: N-苯基马来酰亚胺 ACS树脂 MCS树脂 接枝共聚 热性能 流变性能
分类号: TQ323.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


由苯乙烯、丙烯腈和氯化聚乙烯形成的三组分树脂ACS，及用甲基丙烯酸甲酯代替丙烯腈得到的MCS树脂是新型的类ABS树脂。ABS树脂是一种性能优良的工程塑料，但由于分子内存在着不饱和双键，耐候性能差，不适于户外制品的生产，且不具阻燃性，因此在应用上受到一定限制。由于采用耐老化的CPE代替了ABS中受光、热作用易氧化、老化的聚丁二烯橡胶，ACS的耐候性大大优于ABS，同时卤素的引入亦提高了树脂的阻燃性质，此外还有人们意想不到的抗静电性能。ACS虽然较好地解决了ABS的耐候性、阻燃性问题，但产品仍发黄，在应用上也受到一定程度的限制。MCS树脂是以甲基丙烯酸甲酯代替了ACS中的丙烯腈，产品透明性好，且抗冲性、耐候性、加工性能皆较好。N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)是一种耐热聚合单体，作为一种共聚单体能提高树脂的耐热性，是一种具有1，2-二取代乙烯基结构的五元环状单体，将其嵌入高分子链中可以增加链的内环阻力，从而提高聚合物的耐热性，广泛应用于对聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等高分子材料的耐热改性。本文以N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)为耐热改性剂，通过悬浮接枝共聚，制备了综合性能良好的耐热型ACS、MCS树脂。利用N-苯基马来酰亚胺的刚性分子结构及与苯乙烯有交替共聚倾向的性质，加入后改变了分子链的刚性和单体的共聚行为，从而影响了树脂的各种性能。系统研究了N-苯基马来酰亚胺的加入对树脂的热性能和流变性能的影响。合成的ACS、MCS树脂采用索氏提取法将产物分离，干燥后计算其接枝率；抽提后得到的接枝共聚物通过红外光谱对其结构进行分析，用凝胶色谱(GPC)测定其分子量，通过热重(TG)、示差扫描(DSC)及扭辫分析(TBA)对其热性能进行研究，并通过流变仪测定了树脂的流变性能。结果表明，用N-苯基马来酰亚胺改性ACS树脂时，单体丙烯腈、苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺都成功地接枝到了CPE上，并且接枝率随着N-苯基马来酰亚胺含量或丙烯腈含量的增加而提高。随着N-苯基马来酰亚胺的加入可以明显提高树脂的玻璃化温度，起始分解温度稍有提高，分解速率变慢；而随着丙烯腈含量的增加使改性ACS树脂的热分解温度降低，玻璃化温度变化不大，说明N-PMI的加入能有效地提高ACS树脂的耐热性。同样，用N-苯基马来酰亚胺改性MCS树脂时，单体甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和N-苯基马来酰亚胺都成功地接枝到了CPE上，并且接枝率随着N-苯基马来酰亚胺含量或甲基丙烯酸甲酯含量的增加而提高。随着N-苯基马来酰亚胺的加入可以明显提高树脂的玻璃化温度，起始分解温度稍有提高，分解速率变慢；而随着甲基丙烯酸甲酯含量的增加使改性MCS树脂的热分解温度和玻璃化温度都变化不大，说明N-PMI的加入能有效地提高MCS树脂的耐热性。流变性能则由于刚性N-苯基马来酰亚胺的加入有所降低，随甲基丙烯酸甲酯含量的增加而提高。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-35
  1.1 ACS树脂的合成、改性及应用  10-22
    1.1.1 ACS树脂的合成  11-17
    1.1.2 ACS树脂的性能  17-20
    1.1.3 ACS树脂的改性  20-21
    1.1.4 ACS树脂的应用  21-22
  1.2 MCS树脂的合成、改性及应用  22-29
    1.2.1 MCS树脂的制备方法  22-25
    1.2.2 MCS树脂的性能  25-29
    1.2.3 MCS树脂的改性  29
  1.3 N-苯基马来酰亚胺的合成与应用  29-35
    1.3.1 N-苯基马来酰亚胺的合成  30-31
    1.3.2 N-苯基马来酰亚胺的应用  31-35
第二章 实验部分  35-39
  2.1 原料及其处理  35
  2.2 合成方法  35-37
    2.2.1 N-苯基马来酰亚胺的合成  35-36
    2.2.2 接枝聚合反应  36
    2.2.3 乳液聚合反应  36-37
  2.3 接枝聚合物的表征  37-39
    2.3.1 单体接枝率的测定方法  37-38
    2.3.2 结构表征  38
    2.3.3 热性能表征  38
    2.3.4 流变性能测试  38-39
第三章 N-苯基马来酰亚胺改性 ACS树脂的研究  39-49
  3.1 接枝共聚配比  39-40
  3.2 接枝共聚产物的分离  40
  3.3 接枝效率  40-41
  3.4 接枝共聚物组成  41-43
  3.5 玻璃化温度  43-46
  3.6 热重分析  46-48
  3.7 小结  48-49
第四章 N-苯基马来酰亚胺改性 MCS树脂的研究  49-62
  4.1 接枝共聚配比  49-50
  4.2 接枝共聚产物的分离  50
  4.3 接枝效率  50-51
  4.4 分子量及其分布  51-52
  4.5 接枝共聚物组成  52-54
  4.6 玻璃化温度  54-57
  4.7 热重分析  57-58
  4.8 流变性能  58-60
  4.9 小结  60-62
第五章 结论  62-63
参考文献  63-68
硕士期间发表的论文目录  68-69
致谢  69-70

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 缩聚类树脂及塑料 > 聚酰亚胺类及塑料
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