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聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种透明聚合物材料,具有许多优良的特性,如质轻,高透光率,耐化学性,无色,耐候耐腐蚀性和良好的绝缘性能。然而,玻璃化转变温度相对较低,限制了它在光学电子工业中的应用,如光盘(CD),导光板和光纤。为了提高PMMA树脂的耐热性,各国科研学者进行了许多研究。目前,改善PMMA树脂最为有效的方法是共聚大体积单体N环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺,它们刚性的结构既能提高PMMA树脂的玻璃化转变温度,又能提高热稳定性。但是,由于有未反应单体存在于聚合物中,使其在高温的条件下容易着色,限制其在光学材料领域的应用。因此,有必要继续通过新的途径对PMMA树脂的耐热性进行研究。本文主要通过两个途径对PMMA树脂进行改性:一是共聚含有大体积疏水性基团的甲基丙烯酸异冰片酯(IBMA);二是通过聚合后分子内环化的方法制备耐热Poly(MMA-co-MAAM)共聚物;上述两种途径可以在保持PMMA树脂原有优异透光性的前提下制备出耐热PMMA树脂,并且通过DSC,TGA,NMR,FTIR,GPC等测试方法对共聚物的耐热性、热稳定性、吸水性以及分子链结构进行研究,得出以下结论:(1)共聚含有大体积疏水性基团的单体IBMA能够增强PMMA树脂的耐热性。共聚34wt%IBMA时,Poly(MMA-co-IBMA)二元共聚物的玻璃化转变温度为132.2~oC。但是共聚IBMA会降低PMMA的热稳定性,使其起始热分解温度下降。(2)第三共聚单体MAAM的少量引入可以在保持Poly(MMA-co-IBMA)二元共聚物的耐热性的前提下改善热稳定性,使其起始热分解温度提高。当MMA/IBMA/MAAM为80/14/6时,Poly(MMA-co-IBMA-co-MAAM)三元共聚物的起始热分解温度为299.2~oC,玻璃化转变温度为143~oC,吸水率仅为0.37wt%。(3)通过聚合后分子内环化的方法可以制备高耐热PMMA树脂。环化温度230~oC,真空度-0.0095Mpa,环化时间2min,可以制备出高耐热环化PMMA树脂,其起始热分解温度高达347~oC,玻璃化转变温度为154~oC,吸水率仅为0.35wt%。(4)在真空连续环化的过程中,在保持其优良透光性的基础上,所制备出的高耐热PMMA树脂的环化反应以分子内环化为主,无交联反应。