文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
低介电常数功能化聚降冰片烯的合成及性能的研究
姓名:李杨
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:刘宾元
20070401
低介电常数功能化聚降冰片烯的合成及性能的研究

摘要

本文在钯金属催化剂下通过乙烯基加成聚合反应合成了三类聚合物:降冰片
烯二醇酯类聚合物、降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯酰亚胺类聚合物。用
红外、核磁以及 GPC 等对单体及其聚合物的结构进行了表征。同时还对聚合物
的溶解性、玻璃化转变温度、热稳定性和介电常数等性能进行了研究,并得到了
以下结果:
降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯二醇酯类聚合物在有机溶剂中都有
很好的溶解性。而降冰片烯酰亚胺类聚合物在有机溶剂中的溶解性不如降冰片烯
二羧酸酯类聚合物好。
利用 DMA 得到了降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯二醇酯类聚合物的
玻璃化转变温度,同时利用 Maxwell 公式计算得到了聚合物的介电常数。这两类
聚合物的玻璃化转变温度和介电常数都随着侧链长度的增加而降低,但相同侧链
长度的降冰片烯二醇酯类聚合物的玻璃化转变温度和介电常数要比降冰片烯二
羧酸酯类聚合物低一些。
利用热失重对降冰片烯二羧酸酯类聚合物和降冰片烯酰亚胺类聚合物的热
学性能和热分解行为进行了研究,降冰片烯二羧酸酯类聚合物的热分解温度能达
到 330℃以上。而降冰片烯酰亚胺类聚合物起始热分解温度高达 430℃以上,比
未取代的聚降冰片烯的高。并且获得了降冰片烯二羧酸酯类聚合物和 N-金刚烷
基-降冰片烯酰亚胺的表观活化能及热分解机理的模型。发现降冰片烯二羧酸酯
类聚合物热分解温度和表观活化能均随着侧链长度的增加而降低。
以降冰片烯二醇丙酯和 N-环已基-降冰片烯酰亚胺为例,考察了聚合条件对
聚合结果的影响,分别在侧链的长度,单体和催化剂的摩尔比,溶剂的极性,反
应时间,反应温度等方面方面对单体的聚合进行了研究。

关键词:功能化聚降冰片烯,降冰片烯衍生物,加成聚合,钯金属催化剂,介电
常数,热稳定性,溶解性
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LOW DIELECTRIC CONSTANT OF FUNCTIONALIZED
POLYNORBORNENE: SYNTHESIS AND PROPERTIES

ABSTRACT

Three kinds of polymers: poly(norbornene dimethyl dicarboxylate)s,
poly(norbornene dicarboxylic acid dialkyl ester)s, and poly(N-substituted nadimide)s,
were synthesized by vinyl addition polymerization using palladium(II)-based catalyst
from pure exo-monomers, and their structures were characterizated with IR,1H-NMR
and GPC solubility, the glass transition temperatures, the thermal properties
and degradation behaviors and the dielectric constants were also investigated and the
results were summarized as follows:
The resulting polymers such as poly(norbornene dicarboxylic acid dialkyl ester)s
(alkyl = Me (PNB-1), Et (PNB-2), Pr (PNB-3) and Bu (PNB-4)), poly(norbornene
dimethyl dicarboxylate)s, (carboxylates = acetate (PNB-A), propionate (PNB-B), and
butyrate (PNB-C)) showed good solubility anic solvents. The
solubility anic solvent of poly(N-substituted nadimide)s were not as
well as poly(norbornene dimethyl dicarb