接枝共聚物的應(yīng)用
化學(xué)先生 / 2019-09-26
(1)制備具有高抗沖性能的聚合物 根據(jù)塑料增韌理論，在脆性塑料中適當(dāng)引人一些橡膠粒子，往往可以在銀紋發(fā)展過(guò)程中抑制銀紋的增長(zhǎng)，提高材料抗沖擊的能力。因此如果將處于高彈態(tài)的材料以微粒的形式均勻地分散到墾玻璃態(tài)的聚合物(例如聚苯乙烯)中，應(yīng)當(dāng)可以增加材料的抗沖擊能力。但是實(shí)際上，有時(shí)將橡膠粒子加到塑料中以后，只得到一種組織結(jié)構(gòu)十分松散、脆性反而更大的材料，這顯然是由于樟膠相和基體相之間的不相容、形成微觀相分離而造成的結(jié)果。
如果改用接枝后的橡膠作為增韌粒子，這一問(wèn)題就能完全解決。因?yàn)檫@時(shí)分股相粒子和基體和基體相材料之間的相容性可以大為改善。例如將以聚丁二烯橡膠為主鏈、聚苯乙烯為支鏈的接枝聚合物作為分散相混入聚苯乙烯中，就可獲得種具有很高抗沖擊能力的增韌材料。研究表明，當(dāng)含有9%的橡膠、27%的接枝共聚物和64%的聚苯乙烯時(shí)，其抗沖性能最好。
高抗沖聚苯乙烯、ABS等高杭沖聚合物都是采用接枝共聚物制備的典型例子。
(2)天然橡膠的增強(qiáng) 接枝共聚物中的剛性支鏈可作為橡膠的增強(qiáng)單元，提高橡膠的力學(xué)性能，這種方法往往比直接添加剛性聚合物進(jìn)行共混的效果更好。例如聚甲基丙酸甲酯在天然橡膠上接枝后，可以增強(qiáng)天然橡膠的力學(xué)性能。它的彈性模量在室溫下可達(dá)到10的8次方Pa以上。這種材料可用來(lái)制造不易打碎的電器插頭和插座，與用脆性的熱塑性材料成硬橡膠制造的產(chǎn)品相比，具有很大的優(yōu)越性聚苯乙烯在天然橡膠上接校后，也可增強(qiáng)天然橡膠的性能。在硫化的天然橡膠中加人30份接校共聚物后，在斷裂伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度未明顯降低的情況下，硬度和彈性模量等都顯著增加。
(3)纖維材料的改性 很多合成纖維(例如聚丙烯腈等)都存在一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，就是如何提高其染色性色澤保持能力。利用一些染色性能較好的單體與之接枝，可以改善纖維的染色性。例如丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮或甲基丙烯腈等都可以接枝到聚丙烯腈或聚丙烯上，從而提高這些纖維材料的染色性。
此外，棉纖維的物理性能， 包括強(qiáng)度、抗磨損性和抗皺性等都可以通過(guò)與乙烯類(lèi)單體的接枝得到-定程度的改善。例如，用輻射按校法可將丙烯酸酯接枝到棉纖維的大分子上，以便降低棉纖維的吸水性。
(4) 成膜性能的改善 應(yīng)用按枝技術(shù)可以改善聚合物材料的成膜性能。 例如聚甲基丙烯酸甲酯均聚物的成膜性能很差。將甲基丙烯酸甲酯通過(guò)輻射接枝方法接枝到天然橡膠上，當(dāng)天然橡膠的質(zhì)量份為5%左右時(shí)，就可以使聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的成膜性能。
(5) 制備功能高分子材料通過(guò)接枝共聚 物可以制備許多功能高分子材料。例如通過(guò)高能輔射的方法，可以將苯乙烯接枝到些成膜性能較好的聚合物上， 例如聚乙烯、聚丙烯和尼龍等。再對(duì)接枝上去的聚苯乙烯鏈段進(jìn)行某些化學(xué)處理(如磺化)，即可使之具有交換離子的能力。
將甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯等接校到聚烯烴上以后，對(duì)酯基進(jìn)行水解轉(zhuǎn)變?yōu)轸人峄鶊F(tuán)，這樣，即可作為弱酸型離子交換材料使用，面將4乙烯基吡啶和2-甲基5-乙烯基毗啶等化合物接枝到聚烯烴上以后，再與氯甲烷經(jīng)季銨化反應(yīng)，即可成為強(qiáng)堿型離子交換膜。
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