树枝状大分子自组装网络原位增强的透明PMMA研究

原位聚合改性是纳米复合材料制备的重要研究领域之一。本项目设计合成三个系列的树枝状大分子，研究其在甲基丙烯酸甲酯（MMA）中的自组装行为，并在有机凝胶网络存在下实现MMA原位聚合，制备含有机凝胶网络的新型透明PMMA复合材料。通过改变树枝状大分子的结构、氢键类型、代数、含量等参数，控制复合材料中的三维凝胶网络的结构及形态，实现复合材料的力学、光学等性能的调控。采用自主结构设计的有机凝胶网络原位改性PMMA是本项目的特色，通过系统研究树枝状大分子结构与凝胶网络尺度、MMA聚合过程中网络形态的演变、复合材料破坏过程中凝胶网络结构的演变及其与复合材料光学、力学性能之间的规律，认识有机凝胶网络原位改性聚合物的内在机理，不仅为设计合成新型树枝状大分子提供新思路，而且对阐明机凝胶网络改性聚合物机理等关键科学基础问题的研究有着重要的理论意义，同时为该类聚合物复合材料的产业化及应用奠定坚实的理论基础。

本项目采用原位聚合改性的方法制备获得高透明高韧性聚合物纳米复合材料。项目设计合成四个系列的树枝状大分子，研究其在甲基丙烯酸甲酯（MMA）中的自组装行为，并在有机凝胶网络存在下实现MMA原位聚合，制备含有机凝胶网络的新型透明PMMA复合材料。通过改变树枝状大分子的结构、氢键类型、代数、含量等参数，控制复合材料中的三维凝胶网络的结构及形态，实现复合材料的力学、光学等性能的调控。采用自主结构设计的有机凝胶网络原位改性PMMA是本项目的特色，通过系统研究树枝状大分子结构与凝胶网络尺度、MMA聚合过程中网络形态的演变及其与复合材料光学、力学性能之间的规律，认识有机凝胶网络原位改性聚合物的内在机理，不仅为设计合成新型树枝状大分子提供新思路，而且对阐明机凝胶网络改性聚合物机理等关键科学基础问题的研究有着重要的理论意义，同时为该类聚合物复合材料的产业化及应用奠定坚实的理论基础。