1、接枝共聚物 - 高分子改性的尖兵,董鑫 宋林 于乐,接枝共聚物的由来,接枝共聚物的机理,接枝共聚物的应用,接枝共聚物的由来,1951年，在美国纽约召开的国际理论与应用化学联合会年会(IUPAC)上，Smets等提出了在含有PMMA和0.5%的过氧化苯甲酞苯溶液中，使醋酸乙烯在75C 聚合，所得产物是一种接枝聚合物。产物中既有醋酸乙烯在PMMA 上的接枝共聚物，也有均聚物，是一种混合体系。,接枝共聚物的由来,这种混合产物可以溶解在热乙醇中，但当温度下降时，其中的接枝共聚物会发生沉淀。由此，可以通过改变温度使接枝聚合物分离出来。,接枝共聚物的由来,接枝共聚物是由两种不同的聚合物分子链分别组成骨架主
2、链和接枝侧链，因此它们具有引人注目的特殊性能。很快就受到高分子科学工作者的重视。有关接枝聚合物的合成方法，物理化学性能和应用方面的研究都开展的十分活跃。,材料范围很广泛，无论是天然的高分子材料，如淀粉、羊毛、天然橡胶，还是合成高分子材料，如合成橡胶、合成纤维或塑料，都可以对其进行接枝处理，甚至对一些无机材料，如炭黑、金属氧化物等也可以进行接枝处理，以满足各种应用对材料性能的要求。,因此，接枝共聚已经成为对高分子材料进行改性的一种重要手段。,接枝 共聚物的 机理,接枝共聚物的机理,从反应机理来分，可以把接枝聚合分为连锁接枝聚合和逐步接枝聚合。对于连锁接枝聚合来说，根据链增长的活性中心不同，可将接
3、枝反应分为:自由基接枝阴离子接枝阳离子接枝共聚合型接枝界面缩聚型接枝。,接枝共聚物的机理,由于某些单体如异丁烯只能进行阳离子聚合，因而采用阳离子接枝共聚反应，可得到采用其他聚合方法所不能得到的接枝共聚物。用此法得到的支链主要有聚异丁烯、苯乙烯、a一甲基苯乙烯等，主链主要有聚氯乙烯、聚苯乙烯(聚苯乙烯衍生物)、含有乙酞氧侧基的不饱和聚酷，氯丁橡胶等。,接枝共聚物的机理,目前，阳离子接枝共聚反应常用三种方法:1 ) 引发接枝(graft from); 2 ) 偶合接枝(graft onto); 3 ) 大分子单体技术(Macromonomer),接枝共聚物的机理,单体转化率、接枝率、接枝效率的计算
4、公式如下：,接枝共聚物的应用,塑料,纤维,淀粉聚乳酸,聚乳酸是一种生物可降解且具有良好生物相容性的合成高分子材料，由于缺乏可用于键接生物活性因子(蛋白质、多肤和糖基)的官能团，限制了该材料作为组织工程支架和其他生物医学领域的应用。而接枝共聚技术改变了这一点！,淀粉聚乳酸,采用三甲基硅烷基保护淀粉作为大分子引发剂，辛酸亚锡催化，制备聚乳酸与淀粉的接枝共聚物将大分子的淀粉部分降解，破坏其颗粒结构，增加其溶解性和反应活性，然后，将部分降解后的淀粉和三甲基抓硅烷反应，制备硅烷基化淀粉，通过调节硅烷基化程度，以改变淀粉在有机溶剂中的溶解性，并使其具备熔融特性，最后将TMS保护淀粉与丙交酷接枝聚合，制备具
5、有淀粉主链和聚乳酸侧链的新型高分子材料。,淀粉聚乳酸,玉米+聚乳酸=？,淀粉聚乳酸,聚己内酯由于具有优异的力学性能、生物相容性和对药物的可及性而常常用于可植入的外科修复材料和可控药物释放体系。引入亲水性的组分与之共聚，一方面通过破坏原有的规整结构使其结晶性下降。另一方面也提高了共聚物的亲水性，从而使聚己内酯的生物降解性能得到改进和控制，同时其双亲性的特点也使其在胶体科学、生物科学等领域的应用范围大大的扩展。,聚己内酯,脱脂纯亚麻纤维,以硝酸铈铵为引发剂，研究了丙烯酸乙酯（EA）与亚麻纤维在水为介质的非均相接枝共聚反应。,脱脂纯亚麻纤维,（1）纤维的断裂强度：亚麻纤维约为棉纤维的1.5倍（棉纤维
6、为0.32N/tex），接枝后，随接枝率的提高，断裂强度逐渐下降，与纯亚麻纤维相比，平均下降46左右，接近于棉纤维的强度。 （2）断裂伸长率：亚麻接枝纤维断裂伸长率最高（约为4.1-5.2），其次是大麻、亚麻及苎麻。这表明丙烯酸乙酯接枝亚麻后，其耐磨性能比其他麻纤维好。,脱脂纯亚麻纤维,（3）断裂功：接枝亚麻纤维断裂功稍低于纯亚麻纤维，但高于大麻和苎麻纤维，表明接枝亚麻纤维承受冲击载荷的性能较大麻和苎麻好。 （4）杨氏模量：聚丙烯酸乙酯玻璃化温度低，分子链较柔顺性也将得到改善。接枝亚麻纤维的杨氏模量比纯亚麻纤维降低了54。因此，亚麻纤维接枝后，比较柔软，对提高可纺性和成纱品质有利。,谢谢大家！,
