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互穿網絡聚合物
鎖定
- 中文名
- 互穿網絡聚合物
- 外文名
- IPN
- 實 質
- 獨特的高分子共混物
- 性 狀
- 高彈體
互穿網絡聚合物製備方法
一般是將第二單體連同交聯劑和引發劑(或活化劑)一起溶脹入已經交聯的聚合物Ⅰ中,使第二單體就地聚合並且交聯形成聚合物Ⅱ,這樣後者就穿插在聚合物Ⅰ的網絡中。此外,還有下列不同製備方法獲得的穿插聚合物。
互穿高彈體網絡 由兩種橡膠的乳液混合後成膜,然後使之各自交聯而製得,英文縮寫IEN。
膠乳互穿網絡聚合物 以交聯的聚合物Ⅰ的膠乳作種子膠乳,加入單體Ⅱ及其交聯劑,不另外補充新的乳化劑,使單體Ⅱ在聚合物Ⅰ的膠乳中聚合和交聯而成。
同時聚合互穿網絡 在同一容器中兩個獨立的、互不干涉的聚合交聯反應同時進行所形成的互相穿插的網絡,英文縮寫SIN。它又分為兩類:
①由兩種單體混合,其中之一進行縮聚反應,另一種進行加聚反應而成。
②兩種線型預聚物連同各自的交聯劑和催化劑一起混合後鑄型固化而成。
漸變互穿網絡聚合物 利用非平衡的溶脹聚合,即讓第二單體對交聯的聚合物Ⅰ進行 溶脹,在尚未達到溶脹平衡時,就使該單體聚合和交聯,這樣形成的IPN的組成呈梯度漸變,故名。
穿插大環 使線型聚合物的分子穿插於具有大環結構的有機化合物分子的環中,然後使線型聚合物交聯形成網絡(圖2)。
半穿網絡 兩種聚合物組成的網絡中有一種聚合物是未交聯的線型分子,它穿插於已交聯的另一種聚合物中,稱為半穿網絡。 其中交聯聚合物Ⅰ/線型聚合物Ⅱ稱為semi-Ⅰ;線型聚合物Ⅰ/交聯聚合物Ⅱ稱為semi-Ⅱ。
互穿網絡聚合物性狀
很難一概而論。如果在室温條件下兩種聚合物中有一種表現為高彈體,另一種表現為硬塑料,那麼所形成的IPN既可能是增強橡膠,也可能是耐衝擊塑料,視兩者的相互比例和製備條件而定。
電子顯微鏡研究的結果表明,IPN具有兩個連續的相,形成複雜的“細胞”結構。“細胞”壁和“細胞”內部分別由兩種聚合物構成。這種“細胞“的尺寸大致在50~100納米範圍內。在許多情況下,“細胞”壁和“細胞”內部還存在更小的微細結構,其尺寸為10~20納米,這種微細結構顯然是由網絡的互相穿插所造成的,但由於這些結構所形成的微區尺寸遠比可見光的波長為小,因此典型的IPN是透明材料。
IPN在動態力學譜上也已證明存在兩相,但兩相的玻璃化轉變區發生偏移並明顯變寬,同時還伴隨阻尼作用的增大(尤其在兩個玻璃化轉變區之間增大較多),因而IPN在較寬的温度範圍內具有消聲或減振的功能。IPN也同其他熱固性材料一樣,交聯固化後不能再次成型,這是它的缺點。