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高分子进展 专业: 高分子材料与工程 班级: 高分子材料与工程2班 姓名: 周继 学号: 摘要　 介绍了互穿聚合物网络的应用和表征方法,综述了互穿聚合物网络的研究进展,展望了应用前景。 关键词　互穿聚合物网络　体系　表征　应用 前言。IPN)具有”强制增容”特点，能很好地解决两组分相容性的问题。互穿聚合物网络(IPN)是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子材料,由于IPN材料中2种或2种以上的聚合物网络相互缠结,互穿而不失去原聚合物固有的特性,从而获得其他聚合物无法比拟的独特性能。 由于网络互锁的环连结构,IPN在相分离行为上和机械掺混体以及化学共聚物也有所不同,即所谓强迫相容性。IPN不仅是制取交联聚合物合金的唯一手段,也是由不完全互容聚合物合成分子级完全混合的聚合物合金的唯一途径。强迫互容性使得我们在热力学相容性面前不至于完全无能为力,巧妙地利用它,可以得到所希望的相分离形态,使最终的IPN制品具有所需要的性能。 IPN的分类有几种,见表1。下面就IPN的几种合成体系、应用和表征方法进行阐述。 1　互穿聚合物网络体系 1.1　含聚氨酯组分的IPN聚合物 1.1.1　聚氨酯与环氧树脂体系 由于聚氨酯(PU)网络与其他网络的相容性较好,PU IPN材料具有许多独特的化学性能。又由于PU分子中既含羰基又含有氨基,可以与许多极性基团相互作用形成氢键以提高彼此的相容性,因此,制备PU IPN的原料种类较多。 聚氨酯(PU)的高弹性、耐磨性与环氧树脂(EP)的良好粘接性可通过IPN技术互补与强化。人们在研究PU/EP互穿聚合物的协同效应时发现PU/EPIPN的网络互穿程度越大,2相强迫互容性越好,力学性能所显正协同效应越大,且同步IPN的正协同效应比顺穿IPN和溶液IPN更大,力学性能更好。IPN其力学性能的正协同效应是由2独立网络互穿引起的,由于2网络相互缠结,穿插,环套,所以使得在拉伸时,网络可以有一定滑移,由于2网络强迫互穿的增加,使网链更为卷曲,而对断裂伸长率的贡献更大。由于2网络的互穿,可使得应力分散传递到另一个网络中,显示出更高的力学强度。 蒋红梅等在用环氧-聚氨酯互穿聚合物做网络导电材料时发现PU/EP(10∶90)IPN作为基料2相相容性好,形成的IPN适于作为涂料的基料。在用纤维素增强聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬质泡沫塑料时,管云林发现聚醚多元醇中仅含质量分数1%的木浆纤维和棉纤维的PU/EP IPN硬质泡沫塑料在压缩强度、断裂拉伸强度、尺寸稳定性和耐热性方面明显高于原始聚氨酯和PU/EP IPN硬质泡沫塑料。 1.1.2　聚氨酯/丙烯酸酯体系 肖继军等在研究聚氨酯(PU)/聚丙烯酸(PAA)类胶乳互穿聚合物网络粒径与原料配比关系时发现影响PU/PAA LIPN粒径的关键因素是亲水基团(—COOH)的含量及成盐率。方志齐在制备聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯IPN时发现,聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯IPN透明度的损失是由聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯的不相容性引起的,这些材料的透明度取决于2相聚合物的分散程度,增加2相交联密度,导致2相强制互容可提高这些材料的透明度。在丙烯酸酯混合单体中进行聚氨酯溶液聚合,再将含聚氨酯的丙烯酸酯单体进行乳液聚合,得到稳定的IPN网络乳液,其涂膜具有很好的耐水性及耐污染性。 1.1.3　聚氨酯/乙烯基酯树脂和不饱和树脂 聚氨酯(PU)和不饱和聚酯树脂(UPR)可以分别通过逐步聚合和自由基聚合形成网络,因此适用于反应注射成型(RIM)的PU和UPR的IPN。黄学成研究了适用于RIM过程的含聚氧化丙烯酸三元醇软段的聚氨酯与乙烯基酯树脂(VER)形成的IPN网络的形态与力学性能,发现VER与PU网络能更好的互穿,刚性的VER网络或弹性的PU网络对于由不同异氰酸酯形成的IPN材料均有较明显的增强效果或增韧效果。VER中的羟基与异氰酸酯反应对反应注射成型的乙烯基酯树脂与聚氨酯形成的互穿网络聚合物有一定影响,在化学计量时忽略VER中的羟基,则异氰酸酯指数([-NCO]/[-OH])远低于1.03,PU网络的形成极不完善,显示出较差的增韧效果。在使用仲羟端基聚醚多元醇合成PU时,随IPN中PU组分的增加,材料的拉伸强度渐增,PU/VER质量比为30/70时达最大值,然后下降。随PU网络含量的增加而出现的上述现象,可能与材料由于相分离从塑性形变向弹性形变的转变有关。Hcieh认为可能存在接枝IPN结构,即随PU组分的增加,在UPR网络中存在某些PU侧链,故拉伸强度出现最大值。 网络间的化学键对聚氨酯/乙烯基酯IPN的形态也有很大的影响。网络间的化