降冰片烯共聚物的合成及应用

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1、工程硕士学位论文降冰片烯共聚物的合成及应用作者姓名张森工程领域材料工程校内指导教师赵建青教授校外指导教师傅轶高级工程师所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2018年4月SynthesisandApplicationofNorborneneCopolymersADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangSenSupervisor：Prof.ZhaoJianqingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,Chi

2、na分类号：TQ32学校代号：10561学号：201521016581华南理工大学硕士学位论文降冰片烯共聚物的合成及应用作者姓名：张森指导教师姓名、职称：赵建青教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：材料工程论文形式：应用研究研究方向：高分子材料合成与改性论文提交日期：2018年04月20日论文答辩日期：2018年05月30日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：委员：华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标

3、注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保

4、存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于年月日解密后适用本授权书。□不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：指导教师签名：日期作者联系电话：13533295795电子邮箱：zhangsen312@126.com联系地址(含邮编)：广州市

5、天河区华南理工大学25号楼（510641）摘要加成型聚降冰片烯是一种耐热性优异、介电常数低的无色透明材料，但该聚合物脆性大，溶解性差，难以直接使用。将降冰片烯与α-烯烃共聚，可在保留聚降冰片烯优异性能的前提下，改善分子活性和可加工性，从而拓宽其应用范围。基于以上思路，本文通过简单易行的自由基聚合法，合成了降冰片烯/马来酸酐（NB/MAH）二元共聚物和N-苯基马来酰亚胺/降冰片烯/马来酸酐（NPMI/NB/MAH）三元共聚物。然后通过可反应的酸酐基团，将共聚物引入至聚酰亚胺（PI）薄膜和环氧固化体系中，以改善基体材料的热性

6、能、力学性能、光学性能、介电性能等。（1）对比二元共聚物NB/MAH，研究了三元共聚物NPMI/NB/MAH的合成工艺及聚合反应动力学，通过改变单体摩尔配比来控制共聚物组成。合成的三元共聚物热性能优异，当单体摩尔比为1：2：1时，所得NPMI/NB/MAH初始热分解温度Td5%为388.0°C，玻璃化转变温度（Tg）为277.8°C，分别比二元共聚物NB/MAH提高了61.6°C和19.6°C。（2）将降冰片烯共聚物作为二酐共单体引入至3,3’,4,4’-四甲酸联苯二酐-对苯二亚甲基二胺（BPDA-XDA）型PI后，薄膜

7、仍保持无色透明，同时分子间产生一定量的交联结构，薄膜的耐热性和力学性能都到了改善。相比纯BPDA-XDA型PI，当二元共聚物NB/MAH的添加量为5wt%时，PI薄膜的Tg从272.1°C提高到281.1°C，拉伸模量提高了25.8%，拉伸强度提高了23.2%，断裂伸长率提高了96.1%，薄膜在400nm处的透光率为82.4%。（3）用降冰片烯共聚物和甲基六氢苯酐（MeHHPA）共固化环氧树脂E-51，制备出一系列环氧固化物。用非等温DSC研究了共聚物对固化反应的影响，结果表明，与单纯用MeHHPA固化E-51相比，含有

8、降冰片烯共聚物的固化体系反应活化能更高。降冰片烯共聚物的引入可明显改善环氧固化物的热性能，所得固化物的Td5%可达390°C以上。当二元共聚物NB/MAH的含量为20wt%时，环氧固化物的Tg可从144.2°C提高至170.6°C。降冰片烯共聚物含量越高，环氧固化物的刚性越大，模量越大，而韧性则变差。关键词：降冰片烯