接枝共聚物的應(yīng)用
化學先生 / 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，在脆性塑料中適當引人一些橡膠粒子，往往可以在銀紋發(fā)展過程中抑制銀紋的增長，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)當可以增加材料的抗沖擊能力。但是實際上，有時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，這一問題就能完全解決。因為這時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，當含有9%的橡膠、27%的接枝共聚物和64%的聚苯乙烯時，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 接枝共聚物中的剛性支鏈可作為橡膠的增強單元，提高橡膠的力學性能，這種方法往往比直接添加剛性聚合物進行共混的效果更好。例如聚甲基丙酸甲酯在天然橡膠上接枝后，可以增強天然橡膠的力學性能。它的彈性模量在室溫下可達到10的8次方Pa以上。這種材料可用來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，在斷裂伸長率和強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)都存在一個嚴重的問題，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， 包括強度、抗磨損性和抗皺性等都可以通過與乙烯類單體的接枝得到-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輻射接枝方法接枝到天然橡膠上，當天然橡膠的質(zhì)量份為5%左右時，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接枝共聚 物可以制備許多功能高分子材料。例如通過高能輔射的方法，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。再對接枝上去的聚苯乙烯鏈段進行某些化學處理(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，對酯基進行水解轉(zhuǎn)變?yōu)轸人峄鶊F，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)，即可成為強堿型離子交換膜。
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