掺杂聚苯乙烯及聚丙烯酸酯类功能材料的研制

论文摘要

聚苯乙烯因其具有良好的加工性能及抗辐射的优点,论文首先开展了聚苯乙烯化学掺杂的方法研究,制备了单硫掺杂、双硫掺杂以及硅聚苯乙烯,对其结构、掺杂量等进行了表征和检测,并对其成膜性能进行了初步研究,成功制备了一类新型硫掺杂、硅掺杂聚苯乙烯材料。探索出了硫醚、乙基磺原酸酯、乙烯基硅烷掺杂聚苯乙烯的化学方法,这些掺杂方法切实可行、且掺杂均匀,且该制备方法掺杂量可以依据设计及使用要求进行很好的控制,能够满足惯性约束聚变中靶材料的性能需求。设计制备了聚丙烯酸酯类生物非降解型形状记忆高分子材料,以改性后的纳米铜粉、β-环糊精、H型硅胶粉为硬链段（固定相）,聚丙烯酸缩水甘油酯为软链段,通过环氧基团开环生成网状体型结构的形状记忆高分子材料。研究了硬链段与软链段的比例对形状性能的影响,如不同比例与塑型温度、定型温度、回复率、回复次数等之间的关系。调节软链段和硬链段的比例,使其塑型温度为37℃,定型温度25℃。结果显示,该形状记忆材料具有很好的形状记忆性能和回复率。可做为生物体内非降解植入器件制备的候选材料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 掺杂聚苯乙烯概述
• 1.1.1 掺杂聚苯乙烯国内外研究现状
• 1.1.2 掺杂聚苯乙烯的实验研究
• 1.1.3 掺杂聚苯乙烯发展趋势
• 1.1.4 选题意义
• 1.2 形状记忆材料的概述
• 1.2.1 形状记忆材料的国内外研究现状
• 1.2.2 形状记忆材料的实验研究
• 1.2.3 形状记忆材料的发展趋势
• 1.2.4 形状记忆材料的应用
• 1.2.5 形状记忆材料的选题意义
• 2. 单硫掺杂聚苯乙烯的制备及聚合物性能的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂及原料
• 2.1.2 主要设备仪器
• 2.1.3 二硫代苯甲酸（PhCSSH）的制备
• 2.1.4 苯乙烯和对溴苯乙烯的共聚物的制备
• 2.1.5 甲硫基取代聚苯乙烯的制备
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 活性自由基聚合机理分析
• 2.2.2 苯乙烯和对溴苯乙烯共聚物的表征
• 2.2.3 甲硫基取代的聚苯乙烯的表征
• 2.2.4 甲硫基取代的聚苯乙烯的成膜性能研究
• 2.2.5 甲硫基取代的聚苯乙烯的热稳定性分析
• 2.3 影响反应的因素
• 2.3.1 温度对反应的的影响
• 2.3.2 正丙基硫化钠的用量对反应的影响
• 2.4 小结
• 3. 双硫掺杂聚苯乙烯的制备及聚合物性能的研究
• 3.1 实验内容
• 3.1.1 试剂及原料
• 3.1.2 主要设备仪器
• 3.1.3 对氯甲基苯乙烯或与苯乙烯的自由基聚合反应
• 3.1.4 双硫掺杂聚苯乙烯的制备
• 3.2 结果讨论
• 3.2.1 自由基聚合机理分析
• 3.2.2 对氯甲基均聚物或与苯乙烯共聚物的表征
• 3.2.3 双硫掺杂聚苯乙烯的表征
• 3.2.4 双硫掺杂聚苯乙烯的成膜性能研究
• 3.2.5 双硫掺杂聚苯乙烯的热稳定性分析
• 3.3 小结
• 4 硅掺杂聚苯乙烯的制备及聚合物性能的研究
• 4.1 实验内容
• 4.1.1 试剂及原料
• 4.1.2 主要设备仪器
• 4.1.3 二硫代苯甲酸（PhCSSH）的制备
• 4.1.4 苯乙烯和对溴苯乙烯的共聚物的制备
• 4.1.5 硅掺杂聚苯乙烯的制备
• 4.1.6 低交联度PS 树脂的制备
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 苯乙烯和对溴苯乙烯共聚物的表征
• 4.2.2 掺杂乙烯基硅的聚苯乙烯的表征
• 4.2.3 掺杂乙烯基硅的聚苯乙烯硅含量分析
• 4.2.4 低交联度硅掺聚合物的表征
• 4.2.5 低交联度掺硅聚苯乙烯硅含量分析
• 4.2.6 掺杂乙烯基硅的聚苯乙烯成膜性能研究
• 4.2.7 掺杂乙烯基硅的聚苯乙烯的热稳定性分析
• 4.3 小结
• 5 形状记忆材料
• 5.1 实验内容
• 5.1.1 试剂及原料
• 5.1.2 主要设备仪器
• 5.1.3 纳米铜粉的改性
• 5.1.4 聚丙烯酸环氧树脂的制备
• 5.1.5 掺杂聚丙烯酸环氧树脂的固化
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 聚丙烯酸环氧树脂的表征
• 5.2.2 聚丙烯酸环氧树脂环氧值的测定
• 5.2.3 掺杂聚丙烯酸环氧树脂固化产物的硬度分析
• 5.2.4 聚丙烯酸环氧树脂的形状记忆效应研究
• 5.2.5 聚丙烯酸环氧树脂的热稳定分析
• 5.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果