1、接枝共聚物 - 高分子改性的尖兵,董鑫 宋林 于樂,接枝共聚物的由來,接枝共聚物的機理,接枝共聚物的應(yīng)用,接枝共聚物的由來,1951年，在美國紐約召開的國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會年會(IUPAC)上，Smets等提出了在含有PMMA和0.5%的過氧化苯甲酞苯溶液中，使醋酸乙烯在75C 聚合，所得產(chǎn)物是一種接枝聚合物。產(chǎn)物中既有醋酸乙烯在PMMA 上的接枝共聚物，也有均聚物，是一種混合體系。,接枝共聚物的由來,這種混合產(chǎn)物可以溶解在熱乙醇中，但當(dāng)溫度下降時，其中的接枝共聚物會發(fā)生沉淀。由此，可以通過改變溫度使接枝聚合物分離出來。,接枝共聚物的由來,接枝共聚物是由兩種不同的聚合物分子鏈分別組成骨架主

2、鏈和接枝側(cè)鏈，因此它們具有引人注目的特殊性能。很快就受到高分子科學(xué)工作者的重視。有關(guān)接枝聚合物的合成方法，物理化學(xué)性能和應(yīng)用方面的研究都開展的十分活躍。,材料范圍很廣泛，無論是天然的高分子材料，如淀粉、羊毛、天然橡膠，還是合成高分子材料，如合成橡膠、合成纖維或塑料，都可以對其進行接枝處理，甚至對一些無機材料，如炭黑、金屬氧化物等也可以進行接枝處理，以滿足各種應(yīng)用對材料性能的要求。,因此， 接枝共聚已經(jīng)成為對高分子材料進行改性的一種重要手段。,接枝共聚物的 機理,接枝共聚物的機理,從反應(yīng)機理來分，可以把接枝聚合分為連鎖接枝聚合和逐步接枝聚合。對于連鎖接枝聚合來說，根據(jù)鏈增長的活性中心不同，可將接

3、枝反應(yīng)分為: 自由基接枝 陰離子接枝 陽離子接枝 共聚合型接枝 界面縮聚型接枝。,接枝共聚物的機理,由于某些單體如異丁烯只能進行陽離子聚合，因而采用陽離子接枝共聚反應(yīng)，可得到采用其他聚合方法所不能得到的接枝共聚物。 用此法得到的支鏈主要有聚異丁烯、苯乙烯、a一甲基苯乙烯等，主鏈主要有聚氯乙烯、聚苯乙烯(聚苯乙烯衍生物)、含有乙酞氧側(cè)基的不飽和聚酷，氯丁橡膠等。,接枝共聚物的機理,目前，陽離子接枝共聚反應(yīng)常用三種方法: 1 ) 引發(fā)接枝(graft from); 2 ) 偶合接枝(graft onto); 3 ) 大分子單體技術(shù)(Macromonomer),接枝共聚物的機理,單體轉(zhuǎn)化率、接枝率、

4、接枝效率的計算公式如下：,接枝共聚物的應(yīng)用,塑料,纖維,淀粉聚乳酸,聚乳酸是一種生物可降解且具有良好生物相容性的合成高分子材料，由于缺乏可用于鍵接生物活性因子(蛋白質(zhì)、多膚和糖基)的官能團，限制了該材料作為組織工程支架和其他生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。 而接枝共聚技術(shù)改變了這一點！,淀粉聚乳酸,采用三甲基硅烷基保護淀粉作為大分子引發(fā)劑，辛酸亞錫催化，制備聚乳酸與淀粉的接枝共聚物將大分子的淀粉部分降解，破壞其顆粒結(jié)構(gòu)，增加其溶解性和反應(yīng)活性，然后，將部分降解后的淀粉和三甲基抓硅烷反應(yīng)，制備硅烷基化淀粉，通過調(diào)節(jié)硅烷基化程度，以改變淀粉在有機溶劑中的溶解性，并使其具備熔融特性，最后將TMS保護淀粉與丙交酷

5、接枝聚合，制備具有淀粉主鏈和聚乳酸側(cè)鏈的新型高分子材料。,淀粉聚乳酸,玉米+聚乳酸=？,淀粉聚乳酸,聚己內(nèi)酯由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、生物相容性和對藥物的可及性而常常用于可植入的外科修復(fù)材料和可控藥物釋放體系。引入親水性的組分與之共聚，一方面通過破壞原有的規(guī)整結(jié)構(gòu)使其結(jié)晶性下降。另一方面也提高了共聚物的親水性，從而使聚己內(nèi)酯的生物降解性能得到改進和控制，同時其雙親性的特點也使其在膠體科學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍大大的擴展。,聚己內(nèi)酯,脫脂純亞麻纖維,以硝酸鈰銨為引發(fā)劑，研究了丙烯酸乙酯（EA）與亞麻纖維在水為介質(zhì)的非均相接枝共聚反應(yīng)。,脫脂純亞麻纖維,（1）纖維的斷裂強度：亞麻纖維約為棉纖維的1.5倍（棉纖維為0.32N/tex），接枝后，隨接枝率的提高，斷裂強度逐漸下降，與純亞麻纖維相比，平均下降46左右，接近于棉纖維的強度。 （2）斷裂伸長率：亞麻接枝纖維斷裂伸長率最高（約為4.1-5.2），其次是大麻、亞麻及苧麻。這表明丙烯酸乙酯接枝亞麻后，其耐磨性能比其他麻纖維好。,脫脂純亞麻纖維,（3）斷裂功：接枝亞麻纖維斷裂功稍低于純亞麻纖維，但高于大麻和苧麻纖維，表明接枝亞麻纖維承受沖擊載荷的性能較大麻和苧麻好。 （4）楊氏