高聚物改性工艺.ppt

* 第七章 高聚物改性工艺 第一节 概述 1. 定义：改进高聚物性能的工艺方法 以聚合物为基材的复合材料 改性方法 共聚改性 共混改性 互穿网络聚合物 化学反应改性 两种以上单体 两种以上聚合物 第二节 共聚改性工艺 1.无规共聚物 反应体系中存在有两种或以上单体时，通过一般聚合反应所得共聚物通常为无规共聚物。 2. 交替共聚物 例如利用两种单体形成的中间体单体对进行聚合。例如顺丁烯二酸酐与乙烯、2-顺丁烯、苯乙烯等形成交替共聚物。 3. 接枝共聚物 单体向聚合物主链进行链转移反应得到。一般1,2加成较多的聚二烯烃易于接枝。 (1)在主链上选择性的产生引发点 例如：含有卤原子的聚合物与金属碳基化合物反应，在主链上产生自由基引发单体接枝聚合。 (3) 合成 “梳形”接枝共聚物。 (2)在主链上引进适当的反应活性基团，再与用于接枝的聚合物活性端基反应而得接枝共聚物。 含有功能性悬挂基团的单体合成梳形接枝聚合物。 4. 嵌段共聚物 (1)缩合或偶合反应制备嵌段共聚物 PEO-聚环氧乙烷，PBD-聚丁二烯，PSO-聚砜，BPA-双酚A，PA-聚酰胺 (2) 阴离子聚合过程制备嵌段共聚物 例如，将PS-PBD(聚苯乙烯-聚丁二烯)活性二嵌段聚合物与二乙烯苯反应合成星形聚合物。 第三节 共混聚合物 (1)化学结构不同的聚合物的物理混合物称共混聚合物或聚合物合金(Polymer blend) 。 1. 概述 (2)共混聚合物与接枝、嵌段共聚物的主要差别在于两种聚合物组分间的作用力。 (3)共混目的在于取长补短，用较方便和较经济的方法，获得新性能的聚合物，或根据需要制备适当性能的共混聚合物。 2. 共混聚合物的生产方法 (1)熔融共混：将两种聚合物加热到熔融状态使它们在强力作用下进行混合的方法，可在捏和机或螺杆挤出机中进行。 (2)溶液浇铸共混：将两种聚合物的溶液混合，烧铸成型脱除溶剂后得到共混物薄膜，用于少量或不宜于加热熔融共混的聚合物。 (3)胶乳共混：分别合成两种聚合物胶乳，然后再经凝聚、分离、干燥而得到共混物。此法可在较低温度和低剪切力下进行。 4. 共混聚合物的类型 (1)共混橡胶：主要是天然胶-丁苯胶共混物或顺丁胶-丁苯胶的共混物，提高橡胶的性能。 (2)共混塑料 (3)增韧塑料：某些塑料性能较脆，抗冲性能较低，采用橡胶与之共混的改性方法，可增加韧性提高其抗冲强度。 第四节 互穿网络聚合物 (1)互穿网络聚合物IPN(Interpenetrating PoIymer Network)：两种交联结构的聚合物相互紧密结合，两者之间不存在化学键的体系。 理想的IPN结构图 聚合物I 聚合物II 1. 概述 a. 全互穿网络聚合物(Full-IPN) b. 先后互穿网络聚合物SIPN(Sequential-IPN)， c. 同时互穿网络聚合物SIN(Simultaneous-IPN) d. 热塑性互穿网络聚合物(Thermoplastic-IPN) e. 半互穿网络聚合物(Semi-IPN) f. 假互穿网络聚合物(Pseudo-IPN) (2)IPN分类 2. 合成工艺 (1)先后合成IPN：先合成交联聚合物I，用单体II溶胀聚合物I，使单体II充分扩散到聚合物I的网络结构中，然后进行聚合交联生成交联聚合物II，而形成IPN结构体系。 (2)同时合成IPN：将两种单体(或预聚物)、交联剂、引发剂(催化剂)等充分混合后，使两种单体直接同时进行互不干扰的聚合反应以生成IPN体系。