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聚合物改性 太原理工大学 第一章 绪论 高分子聚合物以综合性能优越、较为简单的成型工艺，近些年获迅猛发展。 有诸多需要克服的缺点： 如：塑料：性脆不耐冲击、耐热差、有些加工 流动性差、易燃等 橡胶：强度低、耐老化性差、耐油差等。 通过改性可使聚合物性能大幅提高，赋予新的功能，拓宽应用领域，提高应用价值。 1.1 聚合物改性的方法 聚合物改性方法分类 总体上分为: 物理方法 化学方法 表面 细分： 共混改性、填充改性、纤维增强复合材料 化学改性、表面改性 Ⅰ 以物理方法改性为主的改性 共混 两种或者两种以上聚合物经混合制备宏观均匀材料的过程。可分为物理、化学共混。 填充 多数情况下，是填充数量不等的无机物。改善性能、降低成本。 增强 又称聚合物基复合材料。就是以有机聚合物为基体，纤维类增强材料为增强剂的复合材料。 Ⅱ 以化学方法改性为主的改性手段有： 嵌段、接枝、交联、互穿网络等 Ⅲ 表面改性 干式 ： 等离子体表面改性等 湿式： 表面化学改性 1.2 聚合物改性的发展 1933年 接枝共聚物 1942年 IPN 1952年 嵌段共聚物 1960年 PPO/PS 1965年 热塑性弹性体问世 1975年 超韧尼龙 80年后 纳米粒子改性、碳纤维、芳纶等改性 2000年- 力学性能-加工性能-功能改性 第二章 化学改性 2.1 接枝共聚改性 1.基本原理 接枝共聚是指在聚合物成分（主干或主链聚合物）存下，使一定的单体聚合，在主干聚合物上将分支聚合物成分通过化学结合上一种分枝的反应。 　　　 A A　　A　　A　　A 主链 B B 接枝链 B B B　 2.接枝共聚方法（按机理分) 自由基接枝方法： (1) 烯烃单体在带有不稳定氢原子的预聚体存在下进行聚合。 如: PB 上接枝St 烯烃单体St(苯乙烯） R引发剂或生长链从PB主链上夺取不稳定氢原子使主链形成自由基，来引发单体聚合。 (2)先在主链上形成过氧化氢基团或其他官能团，然后引发单体聚合。 如: PP上接枝St PP上的过氧化氢基团引发St单体聚合。 这种方法共聚物中组成范围宽，并混有较多的均聚物。 阴离子接枝方法： (1) 主链引发（graft from） 如金属化的PB引发St . 通过PB和烷基锂反应形成具有引发作用的主链，引发St单体聚合。 (2) 主链偶合（graft onto） 如活性PS阴离子与带有活性侧酯基的大分子反应，偶合接枝上去。 阴离子接枝方法较自由基接枝方法在接枝点、接枝长度、接枝数目方面清楚一些。 工业生产中常用自由基接枝共聚方法 链转移接枝 ：主链上有不稳定氢，由此产生接枝点。 化学接枝： 化学法在聚合物主干上引入已分解的过氧 化物等。 辐射接枝：辐射方法产生自由基。 产物是混合物：未接枝的原聚合物、已接枝的聚合物、单体自聚物及混合单体的共聚物。 接枝效率 已接枝单体数量 ×100% 接枝效率= 已接枝单体数量+接枝单体均聚物质量 3.接枝共聚物性能及应用 接枝共聚物改性优点: 性能上：和共混物相比，是单一的化合物，性能上可发挥每一个组分的特征性质，而非平均性质。 形态上: 存在两相形态，但和物理共混物相比具有更精细的结构。 相容性上：易与它们的相应均聚物共混。 HIPS 及ABS 即是用接枝共聚-共混法改性的产品。 HIPS（高抗冲聚苯乙烯） PB胶乳+S单体（溶解于其中） 自由基接枝共聚 产物：PS、 PB-g-PS、PB、SB 形态：微相分离的蜂窝状结构 ABS（丙烯腈-丁