高分子的表面改性介绍.ppt

* 活性种浓度与放电时间曲线上也出现一个极大值。这一极大值出现被认为是等离子体处理时自由基生成速度与消失速度平衡的结果。 （c） 光化学接枝法 用紫外光可对聚合物表面进行光化学接枝： ● 紫外光直接照射下引发接枝聚合 ； ● 加入光敏剂再进行紫外接枝 ； （Ⅰ）直接光引发 （Ⅱ）光敏剂引发 第1类：光敏剂吸收光能后自身可分解为自由基，引发单体聚合： 这类光敏剂包括偶氮类化合物、过氧化物、亚硝基化合物以及安息香醚类化合物 引发反应： 链增长 接枝聚合 均 聚 第2类：光敏剂吸收光能后，本身不直接形成自由基，而是产生激发态分子，激发态分子再和聚合物反应，在表面形成大分子自由基。这类光敏剂包括二苯甲酮、醌类及稠环化合物等。 链终止： 接枝和均聚的竞争反应：（例：氢过氧化物引发表面接枝聚合 ） 均聚和接枝共聚是相互竞争的过程。为有效地抑制均聚过程，应合理选择溶剂，并加入能抑制均聚反应的阻聚剂。 抑止均聚反应，须阻止·OH自由基的生成，很多还原剂 ，如FeSO4·7H2O K2 K1 Fe2+把POOH还原成不能引发聚合的OH-，因而阻止了均聚物生成。同时Fe2+也可将起引发接枝聚合反应的PO·还原成PO-，只是 K2 K1，总的结果是抑制了均聚反应。在实验中可观察到，接枝速率与Fe2+的浓度关系有一个极大值，达到极大值后，增大Fe2+浓度，接枝速率反而下降。其他可作抑制均聚的阻聚剂还有Ce3+，Fe2+，Cu+，Cr2+，Co2+等。 光致可控活性自由基聚合 北京化工大学 杨万泰 光致可控活性自由基聚合举例 北京化工大学 杨万泰 7.6.3 偶合接枝法 偶合接枝法是利用高聚物表面的官能团A与接枝聚合物功能团B反应而实现聚合物的表面改性。 聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃是非极性材料，其表面没有活性官能团，可采用某种技术使聚烯烃表面接枝上反应性功能团，然后再耦合接枝。 7.6.4 添加接枝共聚物法 用由A、B两种链段组成的嵌段或接枝的共聚物加入到聚合物基材A中，由于高聚物中的A链段与基材A的结构组成相同，有很强的亲和性，高聚物的A链段就结合到基材A中。高聚物中的B链段与基材A的结构组成不同，两者之间有强烈的排斥性，B链段就被排斥到基材A的表面，其效果相当于B链段被接枝到基材A的表面上。 这种接枝方法极其简便，若使用中添加的共聚物没有溶出问题，则可成为工业上很有价值的改性方法。 ●将接枝共聚物添加到PMMA中。 ●接枝共聚物的添加量即使在1.0%以下，就有改性效果。 A：PMMA； B：丙烯酸全氟代烷基酯 3.2 聚合物与聚合物的相容性 聚合物合金（polymer alloy），也叫做多组分聚合物（multicomponent polymer）或多相聚合物（multiphase polymer),共混聚合物（Polymer blend）， 指的是两种或多种高分子链以化学、物理的形式组合而成的复合体系，是由不同聚合物组成的复合材料。 研制聚合物合金的目的是克服单组分聚合物性能之不足，取长补短，实现性能的优化组合。 聚合物合金制备方法 物理共混法； 溶液共混法或乳液共混法； 共聚法； 互穿网络。 玻璃化温度是判断聚合物—聚合物相容性的方法之一 均聚物的玻璃化温度：TgA、TgB， TgATgB 若聚合物合金由2个玻璃化温度Tg1和Tg2 且Tg1＝TgA、Tg2＝TgB，则两聚合物不相容； 若Tg1TgA和Tg2TgB，则两聚合物部分相容。 若聚合物合金只有一个玻璃化温度Tg，且TgBTgTgA，则两聚合物相容。 相容性（compatibility）：聚合物与聚合物在链段水平上均匀混合，是一种微观上分相，宏观上均相的体系。 相溶性（miscibility）：指分子水平互相溶解的热力学均相体系。 3.2.1 聚合物—聚合物体系的相容性 理论上100种聚合物两两共混，可得到 100×（100－1）÷2＝4950 种 聚合物合金，但实际上工业上聚合物合金品种有限，主要原因是聚合物与聚合物之间相容性差，界面缺少有效的结合力。 引入氢键改善聚合物间相容性 引入离子基团增加相容性 酯交换反应改进相容性 用嵌段共聚物增容 3.2.2 改善聚合物间相容性的方法 两种高分子分别是质子给予体和质子接受体,可互相形成氢键,有利于提高相容性. X——H····Y 引入氢键改善聚合物间相容性 PS与PEMA（聚甲基丙烯酸乙酯）是不相容体系，但在PS结构中引入含羟基单元，可成为相容体系。 即使只引入1％摩尔的含羟基组分的改性PS，就能使PS/PEMA体系完全相容。对聚甲基丙烯酸丙酯（PBMA），只要引入1.5%摩尔的改性PS也就能使之相容。 PS磺酸盐与