自组装技术近年来发展十分迅速,氢键自组装超分子是超分子体系中相对较新颖和具有吸引力的领域。目前的聚合物网络大多存在缺陷:共价键网络不可再生;相分离网络强度有限,耐热性差;热可逆共价键网络的反应型基团易分解,热可逆效率不高,而且制备过程中就生成网络,致使网络结构难以控制。多重氢键自组装热可逆聚合物网络虽然强度高,组成氢键的基团不易分解,但是仍然存在制备过程中形成网络的缺点。本文利用通常聚合方法制备含“隐性”异氰酸酯基团的聚合物,然后“原位”将甲基异胞嘧啶引入聚合物链中,利用甲基异胞嘧啶的自组装性质原位生成四氢键交联网络。这种含“隐性”异氰酸酯基团的聚合物不会象目前现有的方法那样在制备过程中形成网络,产生大量凝胶,致使制备过程难以进行,而是在聚合物“隐性”异氰酸酯基团转化为异氰酸酯基团的同时和甲基异胞嘧啶反应,原位形成网络。本文首先合成单体1,1,1-三甲基-2-丙烯酰肼(TMAH),研究TMAH均聚以及TMAH与丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)的共聚合。实验结果表明:TMAH易均聚,并且易与BA、EA、MMA发生共聚反应,但不与St发生共聚。测定了80 ℃时TMAH-BA共聚体系中单体的竞聚率(rTMAH=0.96, rBA =1.23),研究了不同反应条件对转化率及共聚物组成的影响。结果表明:聚合反应速率随引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)用量的增加和反应时间的延长而增加,但是共聚物的组成<WP=4>不变;聚合温度升高,聚合反应速率和共聚物中TMAH的摩尔分数都增加;聚合反应速率随单体中TMAH摩尔分数的增加而下降。其次通过热重法(TG)研究TMAH-BA共聚物热分解的规律,分别讨论了气氛(氮气、空气)及其流量、升温速率对热分解的影响。结果显示:共聚物在高纯氮中的热分解分两个阶段,第一阶段是共聚物热分解生成异氰酸酯基团,放出三甲胺气体,第二阶段即样品高温炭化;在空气中的热分解过程很复杂,除生成异氰酸酯基团和高温炭化外,还有两个失重阶段。聚合物热分解几乎不受氮气流量的影响,但受升温速率的影响较大,随着升温速率的增加,热分解温度升高。利用Coats-Redfern法计算出热分解动力学参数(升温速率β=10 ℃/min):氮气中反应级数n=1,活化能E=109 kJ/mol,指前因子A=3.3×1011 sec-1;空气中反应级数为n=0,活化能E=49 kJ/mol,指前因子A=2.7×104 sec-1。最后初步研究了热分解后含异氰酸酯基团的聚合物与6-甲基异胞嘧啶的反应,产物的1H NMR及IR表征证实了6-甲基异胞嘧啶确实与异氰酸酯发生反应,而且有氢键自组装,但是同时存在一些副反应。