聚合物改性原理2节.ppt

图6 改性剂用量对天然橡胶结晶倾向的影响 （1-混炼改性；4-胶乳改性） （2）杜仲胶异构化： 杜仲胶结构为反式聚异戊二烯。中科院化学所严瑞芳在二十世纪八十年代在英国留学时研究出通过控制硫化使杜仲胶异构化转变为顺式聚异戊二烯，指明了扩大天然橡胶资源的方向。 合成反式聚异戊二烯也可用于高性能轮胎，具有降低滚阻和提高抗湿滑性的作用。（青岛科技大学） 2010年8月全国轮胎会议提出扩大橡胶资源的方向之一是利用杜仲胶资源。杜仲胶是一种温带植物，我国大部分地区可以种植。但是，产胶量不高，要发展成为天然橡胶的代用品，还需要从栽培、提胶、加工、应用等方面进行大量工作。 目前，杜仲胶主要用于形状记忆材料（如绷带及医疗固定材料）。 2.8 功能化 2.8.1 离子交换树脂 苯乙烯＋二乙烯基苯 交联聚苯乙烯 磺化 氯甲基化 （磺酸型阳离 （季胺盐型阴 子交换树脂 ） 离子交换树脂） 阳离子交换树脂： 强酸型（含有-SO3H） 弱酸型（含有-COOH，-OH） 中等酸型 （含有-PO3H） 阴离子交换树脂： 含有-NH2，=NH，＝N－等基团 两性离子交换树脂： 用途：分离、提纯、净化、浓缩、吸附、水处理等。 离子交换膜：燃料电池、电极隔膜等； 离子交换纤维： 2.8.2 氧化还原树脂（电子交换树脂） 具有氧化还原性能的高分子化合物，能与其他分子或离子发生可逆的电子得失反应，故也称为电子交换树脂。 制备法（1） 制备法（2） （对二甲氧基-3-乙烯基苯） （X：SO2，NH，SO2或无） （氢醌 ）（甲醛） 制备法（3） 氧化还原树脂的作用机理： （氢醌） （醌） 氧化还原树脂的应用： 可用作化学反应的氧化剂或还原剂，制取过氧化氢、抗氧化剂、彩色显影液的非扩散性还原剂等；可用于纯化单体、废水处理、治疗疾病；用作半导体、氧化还原指示纸及配合生化合成制取多种生化活性物质。 a:进行高分子反应的研究；有利于产物的分离。 b:制备某些物质或者回收重金属，如H2O2的制备 2.8.3 螯合树脂 能与金属形成螯合物，可用于贵金属的回收或重金属污染的处理。 （ 亚胺二乙酸型（IDA）树脂） 对Cu2+，Hg2+，Fe3+有吸附力。 2.8.4 高分子试剂（高分子载体上的固相合成） 高分子试剂是带有反应性官能团的高分子，反应后易于分离。 低分子反应： R + A→C + B （副产物） 高分子试剂反应 ： R-poly + A →C + B-poly （副产物易过滤） （氧化剂） （还原剂） （卤化剂） （氧化还原剂） 2.8.5 高分子催化剂 将具有催化活性的基团连接于聚合物分子链上，例: 高分子催化剂的优点： （ⅰ）非均相反应，催化剂回收容易，产物纯度高； （ⅱ）催化剂稳定性提高； （ⅲ）反应选择性高； （ⅳ）催化活性大，反应快，产率高。 2.8.6 固定化酶和固定化细胞（聚合物载体固定化生 物催化剂） 优点： 酶活力高，产物容易分离纯化，有利于生产 过程连续化等。 聚合物载体种类： 多孔载体（多孔聚丙烯酸，聚丙烯腈） 离子交换树脂 聚合物凝胶 （聚丙烯酰胺，光交联树脂） 聚合物膜（酶膜，用于酶电极，生物传感器） 聚合物絮凝剂（多聚电解质） 吸附法 共价结合法 交联法 包埋法 固定化方法： （可光交联聚氨酯预聚物） 酶或微生物细胞 光敏剂 光交联聚氨酯（PCPU）固定 化酶或固定化细胞 紫外光 实例1：光交联树脂固定化酶或固定化细胞： 用聚醚二醇与二异氰酸酯反应得到端异氰酸酯预聚物，然后与甲基丙烯酸羟乙酯反应，得到末端为乙烯基的可光交联聚氨酯预聚物： 微生物细胞： 枯草杆菌 黑曲霉菌 固定化细胞的产酶能力比游离细胞提高30-50%，且强度高，产物提纯易。 电镜表明：微生物细胞在载体表面及孔穴内增殖。 实例2：光交联聚乙烯