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聚双环戊二烯(PDCPD)是一种具有良好机械强度、优异热稳定性以及适用于反应注射成型工艺(RIM)制备方法的新型复合材料,广泛地应用于车辆、管道、卫浴等领域。人们往往采用能够进行开环易位聚合的环烯烃(大多为降冰片烯类衍生物)和可以进行自由基聚合的链烯烃为原料对其进行催化共聚改性,其目的在于进一步增强PDCPD复合材料的性能和扩大其实际应用领域。本研究选择了三种降冰片烯类共聚单体对PDCPD复合材料进行催化共聚改性,同时还对PDCPD复合材料的制备工艺进行了探索。本研究在钌类开环易位聚合催化剂M1催化作用下,首次选择及合成了降冰片烯二酸酐(NA)、外型,内型-5-降冰片烯-2,3-二羧酸二甲酯(exo-DCNM)、内型,内型-5-降冰片烯-2,3-二羧酸二甲酯(endo-DCNM)三种单体对PDCPD进行催化共聚改性,并借助核磁共振、凝胶渗透色谱仪、扫描电镜、热失重等表征手段对单体的聚合情况以及改性后PDCPD制品的微观形貌进行了分析。通过不断优化制备PDCPD复合材料的工艺参数,最终我们采用RIM工艺制得了经NA、exo-DCNM、endo-DCNM三种单体催化共聚改性的PDCPD复合材料,并考察了改性后PDCPD制品的机械强度和热稳定性。测试结果表明:1)PDCPD/PNA制品的拉伸、弯曲性能随着NA组分增多而增强,当NA组分含量为10 wt%时,改性后PDCPD制品的拉伸、弯曲强度分别提高了40.79%、18.67%。2)PDCPD/exo-PDCNM制品的拉伸、弯曲性能随着exo-DCNM组分增多表现出先提高后下滑的规律,改性后PDCPD制品的冲击性能和热变形温度则不断提高,当exo-DCNM组分含量为20 wt%时,制品的冲击性能和热变形温度分别为17.18 J/m、98.7℃。3)随着endo-DCNM组分含量逐渐增多,改性后PDCPD制品的拉伸、弯曲、冲击性能和热变形温度都表现出先提高后下降的规律,当endo-DCNM组分为15 wt%时,改性后PDCPD制品的拉伸性能和热变形温度分别提高了32.89%、17.86%。研究发现,之所以经NA、exo-DCNM、endo-DCNM三种单体催化共聚改性后,PDCPD制品的机械强度和热稳定性都得到了不同程度的改善,是由于NA、exo-DCNM、endo-DCNM三种单体中的极性基团和其聚合物的柔性分子链,以及经催化共聚改性后PDCPD聚合物的交联度发生了一定变化共同作用产生的。最后我们通过热失重、扫描电镜对改性后PDCPD制品的热分解情况和其淬断面的微观形貌进行了表征,结果都表明经NA、exo-DCNM、endo-DCNM三种单体催化共聚改性后获得的PDCPD制品是一个均相的聚合物体系。