热可逆交联聚合物中玻璃化与凝胶化转变研究

【作者】 蔡辰婷； 彭永进； 陈靖杰； 吴强； 陈铁红； 孙平川；

【机构】 功能高分子材料教育部重点实验室南开大学化学学院与物理学院；

【摘要】 近年来,是基于可逆Deils-Alder(DA)反应的热可逆交联聚合物已经成为备受关注的研究体系。尽管对于这类材料的可逆DA反应过程以及结构-性能关系已经开展了大量研究,但是对可逆交联聚合物在本体状态下同时存在的复杂凝胶化和玻璃化转变过程的研究则很少报道。为阐明上述的问题,本文首先合成了一种基于四臂DA官能团单体交联的典型热可逆聚合物,然后通过系列先进的变温固体NMR、DSC及原位变温FTIR技术实时观测了DA交联体系在不同温度下的微观结构与动力学的演化,进而阐明DA交联聚合物在不同温度下玻璃化转变以及与交联网络形成与断裂相关的凝胶化过程。实验结果表明:在DA交联体系中同时存在玻璃化和凝胶化转变两个不同的过程,当四臂DA单体很刚性时,玻璃化和凝胶化转变发生在同一温度范围内而不可区分;而通过增加交联体系中柔性基团的含量,材料的玻璃化转变温度向低温移动,而依赖于DA可逆反应的凝胶化转变温度则基本保持不变,从而玻璃化转变与凝胶化过程可以区分。更多还原