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接枝共聚合
鎖定
目錄
- 1 接枝共聚合
- 2 接枝共聚物的合成方法
- ▪ 方法一
- ▪ 方法二
- ▪ 高分子側基官能團反應進行接枝共聚合
- ▪ 正離子接枝共聚合
- ▪ 負離子接枝共聚合
- ▪ 其他接枝共聚合
接枝共聚合接枝共聚合
命名接枝共聚物時,將組成主幹的 A單元放在前面,組成分枝的B單元放在末尾,兩者之間用-g-或-接枝-連接起來加上括號並冠以字首“聚”,即聚 (A-g-B)或聚(A-接枝-B),例如聚(丁二烯-g-苯乙烯)或聚(丁二烯-接枝-苯乙烯)。目前合成的接枝共聚物種類繁多,主幹和分枝都可以是合成的均聚物或共聚物,主幹還可以是天然高分子,如天然橡膠、纖維素、澱粉等;主幹也可以是合成高分子,如聚乙烯、聚丁二烯等。
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由於接枝共聚物具有組成它的兩種高分子的綜合性能,成為一類重要的聚合物品種。例如以聚丁二烯為主幹,接上聚苯乙烯或丙烯腈與苯乙烯的共聚物,分別得到具有高衝擊強度的聚苯乙烯,以及耐衝擊、抗拉、耐油、耐熱性能較好的ABS 樹脂(其中A表示丙烯腈、B表示丁二烯、S表示苯乙烯)。如果在纖維的主幹上接上易染色的聚合物,就可以改善其染色性能;在薄膜表面上進行接枝共聚可以改善其親水或疏水性能。
接枝共聚合接枝共聚物的合成方法
主要有兩種:
接枝共聚合方法一
接枝共聚合方法二
接枝共聚合聚合物膜與單體接枝共聚合效果的衡量
可以用接枝效率來衡量聚合物膜與單體接枝共聚合的效果:接枝效率的大小與自由基的活性有關,引發劑的選用非常關鍵。温度對接枝效率也有影響,升高聚合温度,一般使接枝效率提高,因為鏈轉移反應的活化能比增長反應高,温度對鏈轉移反應速率常數的影響比較顯著。
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有時也可以用接枝收率來衡量。
接枝共聚合自由基接枝共聚合
接枝共聚合鏈轉移接枝共聚合
是利用高分子鏈轉移進行的接枝共聚合,它主要用於自由基接枝共聚合,工業上用來生產高抗衝聚苯乙烯 HIPS、ABS樹脂。以高抗衝聚苯乙烯為例,首先將用量約10%的聚丁二烯橡膠溶於苯乙烯中,加入引發劑過氧化苯甲酰,加熱進行本體或懸浮接枝共聚合。第一步是主幹聚丁二烯的鏈轉移反應,這是由引發劑分解的初級自由基R·進行提氫反應而形成高分子自由基,提氫的位置是主幹上烯丙基的氫原子。引發劑一般用過氧化物而不用偶氮二異丁腈,因為後者的提氫反應效率低,不易甚至不能進行接枝共聚合。接枝共聚合的第二步是主幹上的高分子自由基引發苯乙烯聚合,如果它與初級自由基結合,就終止形成分枝的聚苯乙烯:
接枝共聚合高分子側基官能團反應進行接枝共聚合
光、高能輻射或力化學作用進行接枝共聚合 高分子經紫外線、高能輻射、超聲波的作用可產生自由基,這些高分子自由基可引發單體接枝共聚合。此外在橡膠的塑煉、高分子的混煉過程中,機械力的作用使高分子發生斷鏈,產生自由基,自由基的重新結合和提氫等反應,都可以形成嵌段或接枝共聚物。
離子接枝共聚合 可分為負離子接枝共聚合和正離子接枝共聚合。只有具有吸電子取代基的烯類單體和某些環狀單體才能進行負離子接枝共聚合;與此相反,具有給電子取代基的烯類單體則能進行正離子接枝共聚合;具有共軛結構的非極性烯類單體(如苯乙烯、丁二烯、異戊二烯)既可以進行正離子接枝共聚合,也可以進行負離子接枝共聚合。
接枝共聚合正離子接枝共聚合
接枝共聚合負離子接枝共聚合
利用苯乙烯負離子聚合可得活的聚苯乙烯,它與側基為酯的高分子(如聚甲基丙烯酸甲酯)反應,就可以將聚苯乙烯作為分枝接到高分子上:這屬於分枝接到高分子主幹上的方法。得到的接枝共聚物具有梳形結構,所以也稱梳型高分子。