《接枝共聚物》ppt课件

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1、第九章接枝共聚物一．概述1.1接枝共聚物的表示方法由A单体为单元所构成的链段做主链，由B单体为单元构成的链段为支链形成的共聚物称为接枝共聚物，其结构式为：第九章接枝共聚物接枝共聚物的主链和支链本身也可以是共聚物，如：第九章接枝共聚物接枝聚合物的命名，一般采用习惯命名法。为了表明单体单元在共聚物结构中的排列方式，用字母“g”（gtaft）表示接枝，如：PS-g-PMMA。通常，位于g之前的组分代表主链，位于g之后的组分代表支链。例如上述接枝共聚合物，表示是以为聚苯乙烯主链、聚甲基丙烯酸甲酯为支链的接枝共聚物。第九章接枝共聚物二．接枝共聚物的合成方法根据接枝聚合物的支链结构特

2、征，可以通过下列途径来达到合成的目的。1.在某种聚合物主链上，引入活性基，通过另一种单体的被引发和聚合，“生长”出另一种聚合物的支链。2.通过“嫁接”的方式（化学结合）将一种聚合物分子链作为支链连接到另一种聚合物的分子链上。第九章接枝共聚物3.在制备一种聚合物的过程中，使另一种聚合物也同时形成，并且作为支链与前一种聚合物相连接。4.采用含有可聚合基团（如双键）的大分子单体进行不同类型的聚合，可直接制得接枝共聚物。第九章接枝共聚物由于接枝聚合反应包括了单体在聚合物骨架主链上的聚合，所以原则上各种能引起聚合反应的方法都可以用来制备接枝共聚物。例如乙烯基单体通过自由基或离子引发

3、加成聚合反应，或者引发环状单体的开环聚合反应等，都可以用作合成接枝聚合物的途径。下面扼要说明几种主要的合成途径。第九章接枝共聚物2.1链转移法链转移法是一种较古老，但又是较常用的制备接枝聚合物的方法。根据动力学历程，可以将乙烯基单体的聚合过程看成是由链引发、链增长、链转移和链终止等基元反应所组成的。在接枝聚合反应中，链转移过程特别重要。通过链转移反应，自由基的活性可以转移给单体、溶剂分子、转移剂分子（例如硫醇等）和聚合物分子等。第九章接枝共聚物向聚合物发生连转移的结果就是形成支化聚合物。如果发生链转移的聚合物与单体的组分相同，产物为普通的支化聚合物。如果发生链转移的聚合物

4、与单体的组分不同，则经过聚合得到的就是接枝聚合物。因此，最简单的方法，是使溶有B均聚物或共聚物的液态乙烯类单体A发生聚合。其反应方式可用下式表示：第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物用这种方法一般得不到纯净的接枝聚合物，产物中通常包含两种均聚物。但是，对于大部分工业产品来说，并不需要纯净的接枝聚合物。只要产品中含有2～5%的接枝组分，就已经能起到相容作用，从而有效地降低了两种均聚物产生相分离的趋向，并且有利于使体系的一些性能得到改善。显然这种方法就是前述的共聚共混法。第九章接枝共聚物接枝聚合物的结构及接枝率取决于链转移速率、温度、浓度、单体和自由基的反应能力，以及大分子链上活

5、性原子的活泼程度。此外，引发剂或引发体系的活性也是一个重要因素。提高单体浓度、聚合物浓度以及在聚合物中引入活泼的原子基团（例如—SH等），均有助于提高接枝聚合物的产率。第九章接枝共聚物通常沿用的各种聚合反应工艺，均可用来实施接枝聚合反应。例如，悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法以及溶液聚合法等。引发的方式，可以是热引发、光引发、过氧化物引发、氧化还原反应体系引发以及辐射引发等。早期用作商品供应的高抗冲聚苯乙烯就是采用链转移法制备的接枝共聚物。例如：将聚丁二烯溶解在苯乙烯单体中，再以热引发或过氧化物引发进行接枝共聚合反应。第九章接枝共聚物通过链转移法进行接枝改性的另一典型的

6、聚合物是丙烯睛—丁二烯—苯乙烯共聚物（即ABS）。最常用的两种方法是：使丁睛橡胶在苯乙烯单体溶液中发生悬浮聚合；将丙烯睛和苯乙烯混合单体组成的溶液使聚丁二烯溶胀，然后再进行接枝聚合。使用的引发剂可以是有机过氧化物或氧化还原引发体系。第九章接枝共聚物用链转移法合成接枝聚合物的方法，并不局限于碳链聚合物作为骨架主链，也可以采用缩聚产物甚至天然高分子作为骨架主链。例如环氧树脂、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、虫胶等都很容易溶解在甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或苯乙烯等单体中进行接枝共聚。上述用作骨架主链的聚合物的分子量一般不高仅为500～2500，而接枝上去的支链分子量却可高达到几万。第九

7、章接枝共聚物卤原子很容易通过链转移方式从作为骨架主链的聚合物分子上脱落，因此卤原子是接枝的潜在部位。聚氯乙烯、氯丁橡胶等聚合物在有其它可聚合单体存在时，都可以通过链转移方式来形成接枝聚合物。例如，在有过氧化苯甲酰存在时，将聚氯乙烯在苯乙烯单体中加热，就可以得到苯乙烯在聚氯乙烯上的接枝聚合物。第九章接枝共聚物借助链转移进行的接枝，与骨架聚合物所形成的自由基的活性和单体的活性有关。一个很典型的例子是，甲基丙烯酸甲酯很容易在聚苯乙烯主链上进行接枝聚合，但是在同样的条件下，醋酸乙烯酯却不能在聚苯乙烯主链上接枝聚合。这是因为苯乙烯的自由