不饱和末端含量对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的定量影响机制研究

本研究通过高温自由基聚合法制备不同不饱和末端(UE)含量的PMMA材料，创新性采用溴加成-碘量滴定结合1H-NMR验证体系精准定量UE含量。研究发现：氮气氛围下UE含量每增加1%，初始降解温度(Ti)降低3.14°C±0.38°C，表观活化能(Ea)降低4.18±0.49 kJ·mol-1；空气中氧气对UE引发的"解拉链"降解具有抑制作用，ΔTi与UE呈正相关(ΔTi=3.05UE-125.15)，揭示了氧气的双重作用机制，为PMMA热稳定性优化提供量化依据。

　　

通过高温自由基聚合技术成功制备了具有不同不饱和末端(Unsaturated End, UE)结构含量(42.6%-56.6%)的聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate), PMMA)材料。研究团队开发了创新的溴加成-碘量滴定分析方法，并辅以质子核磁共振(¹H-NMR)验证体系，实现了对UE含量的精确测定。

热重分析(Thermogravimetric Analysis, TGA)数据揭示：在氮气保护环境下，UE含量的增加显著降低了PMMA的热稳定性。定量分析显示，UE含量每提升1%，材料初始降解温度(Initial degradation temperature, T_i)下降3.14°C±0.38°C，低温段热降解峰温度(Low-temperature peak temperature, T_d1)降低2.38°C±0.16°C，表观活化能(Apparent activation energy, Ea)减少4.18±0.49 kJ·mol^-1。

在空气氛围中，氧气在降解初期表现出稳定化作用，能有效抑制由UE触发的"解拉链"式降解过程。研究发现ΔT_i与UE含量存在线性正相关关系(ΔT_i=3.05UE-125.15)，这一发现阐明了氧气在PMMA热降解过程中的双重角色——低温区间的稳定化效应与高温区间的促进降解作用。通过UE含量对稳定化效应的调控机制研究，成功解释了学术界长期存在的争议现象，为PMMA材料的热稳定性优化建立了系统的量化研究框架。