基于酰腙动态共价键的聚苯乙烯与芳香醛交换反应及其交联聚合物应用研究

来自日本的研究人员针对提升聚合物材料热稳定性与动态功能化的需求，开展了聚苯乙烯侧链酰腙基团与芳香醛的动态共价交换反应研究。通过DFT计算阐明反应机制，并成功构建交联聚合物，显著提高了材料600°C残炭率和玻璃化转变温度，为高性能聚合物设计提供了新策略。

　　

通过自由基聚合合成三种含侧链酰腙基团（acyl hydrazone）的聚苯乙烯，其中连接4-二甲氨基苯基的衍生物在酸性条件下与等摩尔芳香醛发生动态共价化学（DCC）交换反应效率最高。密度泛函理论（DFT）计算揭示了该交换反应的机理。进一步使用芳香二醛（如苯二甲醛）与线性聚合物反应成功构建交联网络结构。含酰腙基团的线性聚苯乙烯在600°C下的残炭率和玻璃化转变温度均高于传统聚苯乙烯，表明该基团显著增强热稳定性。交联聚合物因网络结构形成展现出更高残炭性能。本研究证明酰腙功能化聚合物在动态反应和高性能热稳定材料领域具有广阔应用前景。