低介电常数功能化聚降冰片烯的合成及性能的研究

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1、低介电常数功能化聚降冰片烯的合成及性能的研究摘要本文在钯金属催化剂下通过乙烯基加成聚合反应合成了三类聚合物：降冰片烯二醇酯类聚合物、降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯酰亚胺类聚合物。用红外、核磁以及GPC等对单体及其聚合物的结构进行了表征。同时还对聚合物的溶解性、玻璃化转变温度、热稳定性和介电常数等性能进行了研究，并得到了以下结果：降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯二醇酯类聚合物在有机溶剂中都有很好的溶解性。而降冰片烯酰亚胺类聚合物在有机溶剂中的溶解性不如降冰片烯二羧酸酯类聚合物好。利用DMA得到了降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯二醇酯类聚合物的玻璃化转变温度，同时

2、利用Maxwell公式计算得到了聚合物的介电常数。这两类聚合物的玻璃化转变温度和介电常数都随着侧链长度的增加而降低，但相同侧链长度的降冰片烯二醇酯类聚合物的玻璃化转变温度和介电常数要比降冰片烯二羧酸酯类聚合物低一些。利用热失重对降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯酰亚胺类聚合物的热学性能和热分解行为进行了研究，降冰片烯二羧酸酯类聚合物的热分解温度能达到330℃以上。而降冰片烯酰亚胺类聚合物起始热分解温度高达430℃以上，比未取代的聚降冰片烯的高。并且获得了降冰片烯二羧酸酯类聚合物和N-金刚烷基-降冰片烯酰亚胺的表观活化能及热分解机理的模型。发现降冰片烯二羧酸酯类聚合物热

3、分解温度和表观活化能均随着侧链长度的增加而降低。以降冰片烯二醇丙酯和N-环已基-降冰片烯酰亚胺为例，考察了聚合条件对聚合结果的影响，分别在侧链的长度，单体和催化剂的摩尔比，溶剂的极性，反应时间，反应温度等方面方面对单体的聚合进行了研究。关键词：功能化聚降冰片烯，降冰片烯衍生物，加成聚合，钯金属催化剂，介电常数，热稳定性，溶解性1LOWDIELECTRICCONSTANTOFFUNCTIONALIZEDPOLYNORBORNENE:SYNTHESISANDPROPERTIESABSTRACTThreekindsofpolymers:poly(norbornenedime

4、thyldicarboxylate)s,poly(norbornenedicarboxylicaciddialkylester)s,andpoly(N-substitutednadimide)s,weresynthesizedbyvinyladditionpolymerizationusingpalladium(II)-basedcatalyst1frompureexo-monomers,andtheirstructureswerecharacterizatedwithIR,H-NMRandGPCetc.Thesolubility,theglasstransition

5、temperatures,thethermalpropertiesanddegradationbehaviorsandthedielectricconstantswerealsoinvestigatedandtheresultsweresummarizedasfollows:Theresultingpolymerssuchaspoly(norbornenedicarboxylicaciddialkylester)s(alkyl=Me(PNB-1),Et(PNB-2),Pr(PNB-3)andBu(PNB-4)),poly(norbornenedimethyldicar

6、boxylate)s,(carboxylates=acetate(PNB-A),propionate(PNB-B),andbutyrate(PNB-C))showedgoodsolubilityincommonorganicsolvents.Thesolubilityincommonorganicsolventofpoly(N-substitutednadimide)swerenotaswellaspoly(norbornenedimethyldicarboxylate)sandpoly(norbornenedicarboxylicaciddialkylester)s

7、.TheglasstransitiontemperaturesofpolynorborneneesterswerecharacterizatedbyDMA.Wealsogainedrefractiveindexsofpolymers,andcalculatedthedielectricconstantsofpolymersbyMaxwellequation.Theglasstransitiontemperaturesanddielectricconstantsofsolidpolymerswerefoundtodecreaseasthealkylsi