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迄今为止,超支化聚酰胺酯(hyperbranched polyesteramide,HBPEA)的研究主要集中于合成方法、性能与结构表征,应用研究尚处初始状态。本文为实现HBPEA低成本、高值化的应用,将HBPEA与无机金属盐(或金属氧化物)复合制备反应型功能助剂,并把所得助剂尝试应用于非共价交联橡胶的研究。首先:选取环缩酸酐(主要是丁二酸酐、马来酸酐和邻苯二甲酸酐)、多元醇胺(二乙醇胺)、金属无机盐(氯化锌、氯化镧)及金属氧化物[氧化锌、混合稀土氧化物(RE2O3,RE=La,Ce,Pr,Nd,etc.)]等原料,经不同组合,采用固相熔融法、半固相法、低温固相研磨法合成马来酸金属盐(MA-Zn2+和MA-La3+)、丁二酸金属盐(SA-Zn2+和SA-La3+)及马来酸(丁二酸)金属固配物;采用AB2单体一步熔融、溶液或微波缩聚法合成HBPEA;采用掺杂反应法制备超支化聚酰胺酯金属盐(HBPEA-Zn2+和HBPEA-La3+);采用AB2单体一步缩聚包覆法合成超支化聚酰胺酯金属氧化物(HBPEA/ZnO和HBPEA/RE2O3)。各合成方法均基于对传统方法的改进或简化。采取FT-IR、UV-Vis、XPS、XRD、SEM、TGA等分析技术对各产物结构和性能进行了较系统的表征,结果表明合成方法中预设的条件是合理的、各产物拥有反应型助剂的本性。合成的HBPEA-金属类复合物,拥有多支化结构和高极性官能度,表现出极好的塑性和极强的化学反应性,在做高分子配位助剂方面具有明显的优势。其次:从低分子原料单体着手,研究强极性配体与金属的配位规律,揭示高分子HBPEA配体与金属的配位规律:依据流变学原理,表征HBPEA动态交联的流变行为,并考察二元酸羧酸金属盐、超支化聚酰胺酯金属氧化物应用于顺丁橡胶(BR)体系的动静态硫化过程的流变行为。结果表明:增加配体与金属盐(氧化物)的反应因素有利于提升合成助剂的反应活性,可通过将低分子配体高分子化或改变金属类型来实现;HBPEA具有强氢键交联、化学交联的固有特性;二元酸羧酸金属盐、超支化聚酰胺酯金属类复合助剂对BR共价硫化过程的流变行为的影响,主要受金属离子种类、配体的结构及助剂自身的酸碱度等因素控制;与低分子二元酸羧酸根配体相比,HBPEA配体更有利于改善BR的硫化特性与力学性能。研究结果也暗示着超支化聚酰胺酯金属类复合助剂应用于橡胶的配位交联硫化比传统共价交联硫化更有潜能,相关工作有待进一步完善。