换个角度看聚合物的改性(一)—聚合度基本不变
聚合物改性总结
零、绪论聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的：所谓的聚合物改性，突出在一个改字。
改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的：①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义：1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染）2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
聚合物材料的表面改性方法
聚合物材料的表面改性方法聚合物材料是一类具有广泛应用前景的材料，具有质轻、高强度、耐腐蚀等特点。
然而，由于其表面的化学稳定性较差，导致其在某些特殊环境下容易受到损伤。
为了改善聚合物材料的性能，人们通过表面改性方法对其进行处理，并赋予其更多的功能。
本文将介绍一些常见的聚合物材料的表面改性方法。
物理气相沉积（PVD）是一种常见的表面改性方法。
通过将金属等材料以适当的气氛转变为气体态，然后使其在高真空环境中与聚合物材料表面发生反应，从而形成一层新的材料。
PVD能够显著提高聚合物材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
此外，PVD还可以通过控制沉积参数来调节材料层的粗糙度和结构，从而实现对材料性能的精确调控。
化学沉积是另一种常见的聚合物表面改性方法。
化学沉积利用化学反应使金属或其他材料以原子或分子的形式沉积在聚合物材料的表面上。
与物理气相沉积不同，化学沉积可以在常压或低压下进行。
化学沉积能够根据反应条件的不同，形成不同厚度、形貌和成分的材料层，从而使聚合物表面的性能得到改善。
例如，通过化学沉积薄层二氧化硅，可以增强聚合物材料的耐候性和耐磨性。
离子注入是一种通过将离子注入到聚合物表面来改变其性能的方法。
离子注入可以显著改变聚合物的化学结构和表面性质，从而实现对材料性能的调节。
通过控制注入的离子种类和能量，可以使聚合物材料表面发生化学反应，形成新的摩擦性能、光电性能等。
离子注入方法具有对材料表面改性效果持久、成本低廉等优点，因此得到了广泛应用。
高能束流 (EB) 辐照是一种利用电子束对聚合物材料进行表面改性的方法。
在高能束流辐照下，能量较高的电子束穿透聚合物材料，与其分子相互作用，从而引发一系列化学反应。
这些反应可以引起预期的表面改性效果，如增加表面粗糙度、提高耐久性和改善光学性能等。
由于高能束流辐照能够实现材料的局部改性，因此在一些特定应用中得到了广泛应用。
总之，聚合物材料的表面改性是提高其性能的重要途径。
通过物理气相沉积、化学沉积、离子注入和高能束流辐照等方法，可以赋予聚合物材料更多的功能性和改善其性能。
聚合物材料的增强与改性研究
聚合物材料的增强与改性研究聚合物材料是一类具有广泛应用前景的材料，它们具有重量轻、耐磨、抗腐蚀等优点，因此被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
然而，传统的聚合物材料存在其自身的局限性，例如强度不高、刚度不够等，这限制了它们的应用范围。
因此，研究人员一直在努力寻找方法来增强和改性聚合物材料，以提高其性能和应用价值。
一种常用的方法是在聚合物材料中添加增强剂，以提高材料的强度和刚度。
增强剂可以是纤维、颗粒或纳米材料等。
纤维增强剂主要有玻璃纤维、碳纤维和芳纶等，它们具有高强度和优异的力学性能。
通过将纤维增强剂与聚合物基体复合，可以显著提高聚合物材料的力学性能。
颗粒增强剂如硅粉、氧化铝等具有较低的成本和良好的增强效果，但其增强效果受到颗粒间的相互作用和分散性的影响。
纳米材料是近年来发展起来的一种新型增强剂，具有高比表面积和优异的力学性能，如纳米铁、纳米二氧化硅等。
通过将纳米材料与聚合物基体相结合，可以显著提高聚合物材料的强度和刚度。
不仅如此，功能化的纳米材料还可以赋予聚合物材料其他特殊性能，如导电性、阻燃性等。
除了添加增强剂外，改性聚合物材料的另一种方法是通过化学改性。
化学改性涉及在聚合物链或分子结构中引入新的官能团或改变聚合物分子结构。
这种方法可以在不改变原始聚合物性质的基础上，赋予聚合物材料新的性能。
例如，在聚合物材料中引入活性基团，可以使其具有更好的附着力和粘合性能，提高其使用寿命和耐久性。
此外，通过改变聚合物链的长度或分子结构，可以调节材料的熔融温度、热稳定性等性能，以适应不同的应用环境。
聚合物材料的增强与改性研究需要综合运用多种技术方法和手段。
首先，需要通过适当的制备工艺，确保增强剂与基体之间的良好界面相容性，以有效传递载荷。
其次，需要通过选择合适的增强剂类型和含量来平衡材料性能。
此外，通过表面改性、交联等方法，可以进一步调节和提高材料的性能。
在聚合物材料的增强与改性研究中，还存在一些问题和挑战。
聚 合 物 改 性
聚合物改性聚合物定义:聚合物即高分子化合物,所谓的高分子化合物,就是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
聚合物改性通过物理与机械的方法在聚合物中加入无机或有机物质,或将不同种类聚合物共混,或用化学方法实现聚合物的共聚、接枝、交联,或将上述方法联用、并用,以达到使材料的成本下降、成型加工性能或最终使用性能得到改善,或在电、磁、光、热、声、燃烧等方面被赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。
聚合物改性的方法总体上分为: 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、共混改性: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。
填充改性:向聚合物中加入适量的填充材料(如无机粉体或者纤维),以使制品的某些性能得到改善,或降低原材料成本的改性技术。
纤维增强复合材料又称聚合物基复合材料,就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。
化学改性:在改性过程中聚合物大分子链的主链、支链、侧链以及大分子链之间发生化学反应的一种改性方法。
原理:主要靠大分子主链或支链或侧基的变化实现改性。
改性手段有:嵌段、接枝、交联、互穿网络等特点:改性效果耐久,但难度大,成本高,可操作性小,其一般在树脂合成厂完成,在高分子材料加工工厂应用不多。
表面改性:就是指其改性只发生在聚合物材料制品的表层而未深入到内部的一类改性。
特点:性能变化不均匀种类:表面化学氧化处理,表面电晕处理,表面热处理,表面接枝聚合,等离子体表面改性等适应于只要求外观性能而内部性能不重要或不需要的应用场合,常见的有:表面光泽,硬度,耐磨、防静电等的改性。
接枝反应:以含极性基团的取代基,按自由基反应的规律与聚合物作用,生成接枝链,从而改变高聚物的极性,或引入可反应的官能团。
官能团反应:可以发生在聚合物与低分子化合物之间,也可发生在聚合物与聚合物之间。
可以就是聚合物侧基官能团的反应,也可以就是聚合物端基的反应接枝共聚改性对聚合物进行接枝,在大分子链上引入适当的支链或功能性侧基,所形成的产物称作接枝共聚物。
聚合物材料的制备与改性
聚合物材料的制备与改性聚合物材料是一种由单体分子聚合而成的大分子材料，具有重要的应用前景。
聚合物材料广泛用于塑料、电子、医药、建材等领域中。
然而，传统的聚合物材料在应用中也存在着一些问题，如力学性能不足、耐热性不佳等。
因此，制备和改性聚合物材料成为了近年来的研究热点。
一、聚合物材料的制备方法聚合物材料的制备通常采用聚合反应的方法。
聚合反应是指单体分子的化学键在某些条件下发生自由基或离子的加成聚合或缩合反应，使得单体分子依次结合为聚合物分子，形成高分子材料。
根据聚合反应的机理，可以将聚合反应分为自由基聚合和离子聚合两大类。
自由基聚合是指在自由基的引发下进行的聚合反应。
它包括自由基链聚合、环状自由基聚合、自由基交联聚合等。
离子聚合是指在带负电荷或带正电荷的离子引发下进行的聚合反应。
它包括阳离子聚合、阴离子聚合、离子交联聚合等。
二、聚合物材料的改性方法聚合物材料的改性是指在聚合物材料中引入其它物质，从而改变其性能、结构、形态等材料特性的过程。
聚合物材料的改性通常包括以下几种方法：1. 添加剂法添加剂法是在聚合物体系中添加一系列吸附剂、扩链剂、交联剂、着色剂、抗氧剂、光稳定剂、提高成型性的加工助剂等，从而改变聚合物基体的性质和外观。
2. 合金法合金法是将两种或更多种不同的聚合物混合在一起，在保持各自性质的基础上形成互不溶解的混合物。
通过合金的形成，可以达到改变聚合物性能的目的。
3. 共混法共混法是指将两种或两种以上的聚合物混合在一起，并经过加热、振荡、剪切和混合等过程，使混合物中的不同组分形成均匀的分散态或互相溶解。
共混材料特性往往优于聚合物混合物和合金物。
4. 化学改性法化学改性法是指在聚合物分子内、分子间或分子外引入其它化学官能团，以改变聚合物的化学特性和物理性质。
化学改性法包括引入交联点、功能化剂引入等方法。
5. 物理改性法物理改性法是指通过物理手段来改变聚合物材料的性质和结构，如温度改性、辐射改性、拉伸改性、填充改性等。
聚合物材料的合成与性能改性
聚合物材料的合成与性能改性聚合物是化学合成中不可或缺的材料之一，它们以其独特的性质在各个领域得到广泛应用。
聚合物材料的性能不仅受材料自身的化学结构所控制，而且还受到多种因素的影响。
为了提高聚合物材料的性能，很多科学家和工程师们都在努力创造新的聚合物并对其进行改性。
本文将从聚合物材料的合成与性能改性两个方面来探讨聚合物材料的发展。
聚合物材料的合成聚合物材料是由单体分子序列化为长链分子而制成的材料。
在聚合物材料的合成过程中，通常会有三种合成方法。
1.溶液聚合法溶液聚合法是指单体在溶剂中形成高聚物的过程。
在反应过程中，催化剂会促进单体的开环反应以形成高分子聚合物。
2.网状聚合法网状聚合法是指由单体分子交联形成大分子结构的合成方法。
在网状聚合反应中，交联剂会将合成的单体相互交联结合成为一个完整的分子构造。
3.悬浊聚合法悬浊聚合法是指单体在水中和催化剂的作用下缓慢地聚合成为高聚物的过程。
这种合成方法会生成高分子量的均一颗粒。
聚合物材料的性能改性随着科技的不断发展，聚合物材料的性能也得到了极大的提升。
为了改善聚合物材料的性能，人们不断地实验新的改性方法。
1.添加剂材料添加剂材料是指向聚合物中添加小分子化合物的一种方法。
这种方法可以在聚合物中改变一些特定的性能，如增强力、抗紫外线等。
2.共聚物合成共聚物合成是指将两种或多种单体同时聚合成为一种混合的高分子物质。
共聚物可以通过选择正确的单体组合来改善聚合物材料的性质与功能。
3.化学交联化学交联是针对聚合物材料中的分子进行交联处理改性并增加聚合物力学性能的一种方法。
这种方法可以通过通过化学交联使聚合物的强度和耐用性得到提升。
总结随着人们对聚合物材料的理解和应用的不断深入，科学家们正在尝试不断创新来发掘聚合物材料的潜力，以满足各种不同领域的需求。
聚合物材料的合成和改性方法不断推陈出新，这也为聚合物材料的性能提升提供了坚实的基础。
我们相信，在未来的日子里，聚合物材料的应用领域将会越来越广泛。
聚合物改性(完整版)
聚合物改性的目的、意义；聚合物改性的定义、改性的方法（大分类和小分类）答：改性目的及意义：①改善材料的某些物理机械性能②改善材料的加工性能③降低成本④赋予材料某些特殊性能、获得新材料的低成本方法⑤提高产品技术含量，增加其附加值的最适宜的途径⑥调整塑料行业产品结构、增加企业经济效益最常采用的途径聚合物改性的定义：通过各种化学的、物理的或二者结合的方法改变聚合物的结构，从而获得具有所希望的新的性能和用途的改性聚合物的过程改性的方法：①化学改性：a、改变聚合物的分子链结构b、接枝、嵌段共聚、互穿聚合物网络、交联、氯化、氯磺化等②物理改性：a、改变聚合物的高次结构b、共混改性、填充改性、复合材料、表面改性等1.化学改性（改变分子链结构）和物理改性（高次结构）的本质区别答：化学改性—改变聚合物分子的链结构物理改性—改变聚合物分子的聚集状态2.共混物和合金的区别答：共混（指物理共混）的产物称聚合物共混物。
高分子合金：不能简单等同于聚合物共混物，高分子合金---指含多种组分的聚合物均相或多相体系，包括聚合物共混物、嵌段和接枝共聚物，而且一般言，高分子合金具有较高的力学性能。
工业上称：塑料合金。
3.共混改性的分类（熔融、溶液、乳液、釜内）答：分类一：化学方法：如接枝、嵌段等；--化学改性物理方法：机械混合、溶液混合、胶乳混合、粉末混合---混合物理-化学方法---反应共混分类二：熔融共混：机械共混的方法，最具工业价值，是共混改性的重点；溶液共混：用于基础研究领域，工业上用于涂料和黏合剂的制备；乳液共混：共混产品以乳液的形式应用；釜内共混：是两种或两种以上聚合物单体同在一个反应釜中完成其；聚合过程，在聚合的同时也完成了共混。
4.共混物形态研究的重要性5.共混物形态的三种基本类型（均相、海-岛、海-海）答：均相体系：一般本体聚合、溶液聚合才形成均相体系非均相体系：①海-岛结构：连续相+分散相（基体）②海-海结构：两相均连续，相互贯穿6.相容性对共混物形态结构的影响答：①在许多情况下，热力学相容性是聚合物之间均匀混合的主要推动力；良好的相容性是聚合物共混物获得良好性能的重要前提。
聚合物改性总结
零、绪论聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的：所谓的聚合物改性，突出在一个改字。
改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的：①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义：1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染）2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
换个角度看聚合物的改性(三)—聚合度变小
换个角度看聚合物的改性（三）—聚合度变小前面两期介绍的反应一般情况下都是有助于聚合物性能的提高，本期介绍的聚合度变小的反应会导致聚合物的各项性能下降，如耐热性，力学性能等。
这样有利于从反面来思考如何防止聚合度变小，保住聚合物的使用性能。
降解是聚合物分子量变小的化学反应的总称。
其中包括解聚、无规断链及低分子物的脱除等反应。
老化是聚合物性能变坏，其中主要反应即是降解，有时也可能伴有交联。
1. 化学降解含有可水解基团的聚合物，可进行醇解、酸解和胺解。
酸、碱是水解的催化剂，聚缩醛、聚酯、聚酰胺最易发生水解，淀粉、纤维素完全水解可得到相应的单糖，聚酰胺水解生成端氨基和羧基。
2. 力化学降解高分子在机械力和超声波作用下，都可能使大分子断链而降解。
力化学降解产生的高分子自由基，在单体存在时，可生成接枝共聚物，近年来发展的反应性挤出就是利用这一原理3.热降解（1）解聚在热作用下，大分子末端断裂，生成活性较低的自由基，然后按链式机理迅速逐一脱除单体而降解。
可看作是链增长反应的逆反应，在聚合上限温度Tc以上尤易进行。
例如：A. 含有活泼氢(叔氢原子)的聚合物，如聚丙烯酸酯类、支化聚乙烯等，热解时单体收率都很低（不易解聚）。
B.主链带有季碳原子的高分子，热解后生成的自由基被取代基所稳定，且无叔氢原子，难以转移，易发生解聚，如PMMA、聚a-甲基苯乙烯、聚异丁烯。
C. 聚苯乙烯因裂解后生成的自由基能与苯环共轭而稳定，所以尽管分子中含有活泼氢，仍有一定的单体收率。
（兼有解聚及无规断链）。
D. 全C－F 键聚合物可全部解聚成单体，聚四氟乙烯热降解单体产率达96. 6%。
E. 链端带有半缩醛结构的聚合物易解聚，如聚甲醛易热解聚，但非自由基机理。
（2）无规断链聚合物受热时，主链的任何处都可以断裂，分子量迅速下降，单体收率很少，这种反应称为无规断链。
如聚乙烯，断链后形成的自由基活性很高，周围又有许多仲氢原子，易发生链转移反应及双基歧化终止，因此单体收率很低。
聚合物的改性方法
聚合物的改性方法
聚合物的改性方法有很多种，常见的改性方法包括物理改性和化学改性。
物理改性方法主要包括以下几种：
1. 混合改性：将两种或多种聚合物混合并加热或者进行机械混合，以改变聚合物的物理性质，如增加韧性、改善加工性能等。
2. 加填料改性：向聚合物中加入填料（如纤维、颗粒等）以增强其力学性能，如增加强度、刚度等。
3. 拉伸改性：通过拉伸、冷拉伸等方式对聚合物进行物理拉伸改性，可使聚合物的结晶度增加，从而改善其力学性能。
4. 放射线改性：通过辐射（如γ射线、电子束）照射聚合物，使其分子链断裂或交联，从而改变其性能。
化学改性方法主要包括以下几种：
1. 共聚改性：通过将两种或多种不同单体反应聚合，得到共聚物来改变聚合物的性能，如共聚物可以提高聚合物的强度、耐热性等。
2. 交联改性：通过交联剂对聚合物进行交联反应，使聚合物分子之间发生交联，从而增加聚合物的热稳定性、耐化学腐蚀性等。
3. 功能改性：向聚合物中引入具有特殊功能的化学基团，如引入亲水基团可以增加聚合物的亲水性，引入光敏基团可以实现光响应性等。
4. 化学修饰：通过对聚合物表面进行化学修饰，如引入活性基团、磁性粒子等，以改变聚合物表面的性质，如增加亲附性、增强稳定性等。
不同的改性方法适用于不同的聚合物和需求，通过合理选择和组合这些改性方法，可以获得特定性能的改性聚合物。
聚合物改性的方法
聚合物改性的方法聚合物改性是在聚合物基础上进行化学或物理性质调整的过程，旨在改善聚合物的性能，以满足特定要求。
聚合物改性方法包括物理改性、化学改性和混合改性等。
物理改性是通过物理手段改变聚合物的性能。
常用的物理改性方法有填充改性、增强改性、合金化改性和辐射改性等。
填充改性是将填料添加到聚合物中，例如纤维素、石墨、玻璃纤维、纳米颗粒等。
填料可以改变聚合物的力学性能、热稳定性、尺寸稳定性等。
常见的填充改性材料有增强剂、助剂、着色剂等。
增强改性是通过增强聚合物的强度和刚度来改善其力学性能。
常用的增强改性方法有增加纤维素纤维、添加无机颗粒、引入纤维素纤维等。
这些增强材料可以提高聚合物的抗压强度、抗弯强度和抗冲击性能。
合金化改性是将两种或更多种聚合物材料混合制备成新材料。
通过合金化改性，可以获得具有综合性能的新材料。
合金化改性可使聚合物改善机械性能、耐热性、耐老化性、耐化学性等。
合金化改性还可以解决单一聚合物的固有缺点，例如脆化、收缩等。
辐射改性是利用辐射源（例如电子束、γ射线、紫外线）照射聚合物，从而改善其性能。
辐射改性可以提高聚合物的物理性能、化学性能和耐候性。
常用的辐射改性方法有交联、致孔、溶解破坏等。
化学改性是通过化学手段改变聚合物的性质。
常用的化学改性方法有共聚改性、交联改性、引入功能基团改性等。
共聚改性是将两种或更多种具有不同性质的单体共聚，得到具有新性质的共聚物。
共聚改性可以改善聚合物的力学性能、热稳定性、耐刺破性等。
例如，丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚可以提高聚合物的韧性和抗冲击性。
交联改性是通过引入交联剂使聚合物形成三维网络结构，从而提高其力学性能和耐热性。
交联改性可以改善聚合物的抗拉强度、抗切割性、耐磨性等。
交联改性常用的交联剂有环氧树脂、双酮、多官能团化合物等。
引入功能基团改性是通过引入具有特定功能的化学基团来改变聚合物的性能。
例如引入亲水基团可以提高聚合物的吸湿性和增湿性，引入官能团可以提高聚合物的活性和选择性。
第二讲 化学改性讲解
共同进行辐射。
主链聚合物侧含有>C=O、>C—Cl
常用辐射源：紫外光
例：
紫外光
~~~CH2CH~~~~ ~~~~CH2CH·~~~~ + CH3C·=O |
CH3—C=O
（2）预辐射法——先辐照聚合物，使其产生捕集型自由
基，再用乙烯型单体继续对已辐照过的聚合物进行
处理，得到接枝共聚物。
辐射源：高能量ν射线
第一节：聚合物的熔融态化学
第一节：聚合物的熔融态化学
接枝反应： 以含极性基团的取代基，按自由基反应的规律
与聚合物作用，生成接枝链，从而改变高聚物的 极性，或引入可反应的官能团。 官能团反应：
可以发生在聚合物与低分子化合物之间，也可 发生在聚合物与聚合物之间。可以是聚合物侧基 官能团的反应，也可以是聚合物端基的反应
② 在主链上形成过氧化氢基团或其它官能团，然 后以此引发单体聚合。
如：
CH3
|
——CH2 —— C ——+ St |
O—OH
⑵ 阳离子接枝 ：效率较低
⑶ 阴离子接枝 ① 主链引发 例：——CH2CH==CH==CH—— + St ②主链偶联 例：活性聚苯乙烯阴离子和带有侧酯基的大分子（甲基 丙烯酸甲酯），甲氧基团被取代生成酮基接枝链。
接枝共聚物具有独立组分的微观结构
二、应用
1. 刚性体和弹性体方面的应用 如：苯乙烯-丁二烯接枝共聚物改善PS的冲击性能
PS冲击性能和韧性差 韧性和冲击强度↑
2．1．1 基本原理
~~~A~~~A~~~A~~A~~~A~~~ | | || | B B BB B | | || | B B BB B
方法：在反应性大分子存在下，将单体进行自由基、离子 加成或开环聚合。
聚合物材料的改性与应用
聚合物材料的改性与应用聚合物材料是指在聚合物基础上对其进行物理、化学或者结构上的改变，以满足特殊的性能需求。
聚合物材料具有广泛的应用领域，从日常生活中的塑料制品到高科技领域中的薄膜、纤维等都有着重要的地位。
然而，传统的聚合物材料在某些方面的性能还有待提升，如强度、耐热性、防腐性等。
因此，聚合物材料的改性与应用成为了研究的重点。
一、聚合物材料的改性聚合物材料的改性是指在聚合物基础上进行物理、化学或结构上的改变，以改善其性能。
改性的方式主要有以下几种：1.添加剂改性添加剂是指一些能够在聚合物材料中协同作用，改善其性能的化学品。
常见的添加剂包括增塑剂、稳定剂、填料等。
增塑剂可以增加聚合物的可加工性和柔韧性，稳定剂可以提高聚合物的抗氧化性、抗紫外线性等，填料可以增加聚合物的硬度和耐磨性。
2.共聚改性共聚改性是指将两种或更多的单体聚合在一起，形成聚合物混合物。
由于其中不同单体聚合时的结构不同，所以可以通过共聚来得到更好的性能。
例如，将苯乙烯与丁苯橡胶共聚，可以得到一个既有坚硬度又有韧性的ABS材料。
3.交联改性交联改性是指通过一定的化学反应，在聚合物材料中形成交联结构，使其硬度、强度、耐热性等性能得到提升。
通常采用的交联剂有过氧化物、硫化剂等。
交联改性的聚合物又称为热塑性弹性体（TPE）。
二、聚合物材料的应用聚合物材料具有轻质、耐腐蚀、高强度、绝缘性好等优点，因此在众多领域中有广泛的应用。
1.包装领域聚合物材料在包装领域中应用广泛，如塑料袋、瓶子、盒子等。
经过改性后，聚合物材料的各项性能得到提升，可以更好地保护物品，并增加包装的美观性。
2.建筑领域聚合物材料在建筑领域中应用广泛，如隔热材料、防水材料、地板材料等。
通过改性，聚合物材料可以满足建筑材料的强度、耐腐蚀性等要求，同时还具有重量轻、易加工等优点。
3.汽车领域汽车零部件中常常采用聚合物材料，如车身外壳、车门、座椅等。
聚合物材料的轻量化、材质坚韧可塑性好等特点，可以满足汽车制造中的要求。
聚合物改性1
聚合物改性1、塑料，与钢材、木材和水泥并称为材料领域的四大支柱。
2、改性的主要方法：共混改性、填充和增强改性、化学改性、表面改性。
3、聚合物的化学改性定义：通过聚合物的化学反应，改变大分子链上的原子或原子团的种类及其结合方式的一类改性方法。
4、接枝共聚是指在大分子链上通过化学键结合适当支链或功能性侧基的反应，所形成的产物称作接枝共聚物。
5、活性点处于链的末端，聚合后将形成嵌段共聚物；活性点处于链的中间，聚合后才形成接枝共聚物。
6、接枝方法主要分为：链转移法、活性基团引入法和功能基反应法。
7、嵌段共聚物分子链具有线型结构，是由至少两种以上不同单体聚合而成的长链段组成。
嵌段共聚可以看成是接枝共聚的特例，其接枝点位于聚合物主链的两端。
8、嵌段共聚物的应用：嵌段共聚物弹性体，增韧热塑性弹性树脂和表面活性剂。
9、反应挤出改性是在聚合物和/或可聚合单体的连续挤出过程完成一系列化学反应的操作过程。
10、聚合物共混: 是指两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀物质的过程。
共混的产物称为聚合物共混物。
更广义的共混还包括以聚合物为基体的无机填充共混物。
此外，聚合物共混的涵盖范围还可以进一步扩展到短纤维填充聚合物体系。
11、高分子合金（alloy)：指含多种组分的聚合物均相或多相体系，包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物。
而且，高分子合金材料通常应具有较高的力学性能，可用作工程塑料。
因此，在工业上又常常直接称之为塑料合金。
12、共混改性的基本方法可分为物理共混、化学共混和物理/化学共混三大类。
此外，共混改性的方法又可按共混时物料的状态，分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等。
13、相容性(compatility)，是指共混物各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力。
14、相容性判断依据：玻璃化转变温度法判定，溶解度参数法，红外光谱法，电镜法，浊点法，反相色谱法。
15、提高聚合物相容化的方法：加入相容剂(或称增容剂)，或者对聚合物进行化学改性，引入某些官能闭，以提高共混组分之间的相容性。
聚合物改性应用聚合物共混与改性
聚合物改性应用聚合物共混与改性展开全文近年来，作为纳米复合材料--纳米碳酸钙填充聚合物改性已成为材料科学的一支新秀，引起人们的极大兴趣。
这类材料兼有有机物和无机物的优点，由于无机物与聚合物之间界面面积非常大，且存在聚合物与无机填料界面间的化学结合，因此具有理想的粘接性能，可消除无机物与聚合物基体两种物质热膨胀系数不匹配问题，充分发挥无机材料优异的力学性能及耐热性。
由于此类纳米复合材料熔体或流体具有相似的流变性能，因此对各种类型的成型加工有广泛的适用性，具有广阔的发展前景。
目前在纳米碳酸钙的使用过程中，不少采用常规共混复合方法制备的纳米粉体填充聚合物复合材料远远没有达到纳米分散水平，而只属于微观复合材料。
原因在于当填料粒径减小到纳米尺寸时，粒子的表面能如此之大，致使粒子间的自聚集作用非常显著，故采用现有的共混技术难以获得纳米尺度的均匀共混，并且现有的界面改性技术难以完全消除填料与聚合物基体间的界面张力，实现理想的界面粘接。
如果填料在聚合物基体中的分散达到纳米尺度，就有可能将无机填充物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性完美地结合起来，获得性能优异的聚合物基纳米基复合材料。
一、增强增韧机理纳米碳酸钙作为聚合物中的功能性填料，其对聚合物性能的影响因素主要是粒子大小、聚集状态和表面活性等方面。
纳米碳酸钙的粒子比普通碳酸钙更细微。
随着粒子的微细化，境料粒子表面原子数目的比例增大，使粒子表面的电子和晶体结构都发生变化，到了纳米级水平，填料粒子将成为有限个原子的集合体，使纳米材料具有一系列优良的理化性能。
最明显最有代表性的体现在比表面积和表面能的变化上，粒子愈小，单位质量的比表面能愈大，增大了填料与聚合物基质的接触面积，为形成物理缠结提供了保证。
根据无机刚性粒子在聚合物中的增韧理论，一个必要条件是分散粒子与树脂界面结合良好。
树脂受到外力作用时，刚性纳米级碳酸钙粒子引起基体树脂银纹化吸收能量，从而提高增韧效果。
聚合物改性原理(复习)
含结晶聚合物共混物的形态结构；共混物中一种为晶态， 含结晶聚合物共混物的形态结构；共混物中一种为晶态，另一种 为非晶态时；结晶/结晶聚合物共混物 附生结晶或外延结晶。 结晶聚合物共混物， 为非晶态时；结晶 结晶聚合物共混物，附生结晶或外延结晶。 聚合物共混物的界面层， 聚合物共混物的界面层，相界面以及相界面间具有明显浓度梯度 的区域构成了界面层。 的区域构成了界面层。 界面层厚度的决定因数，主要取决于两聚合物间的相容性、 界面层厚度的决定因数，主要取决于两聚合物间的相容性、大分 子链段尺寸、组成以及相分离的条件。 子链段尺寸、组成以及相分离的条件。 两相之间的粘合，粘合力有两种类型：化学键，次价力。 两相之间的粘合，粘合力有两种类型：化学键，次价力。 界面张力越小，粘合强度越大。混溶性越大，粘合强度越高。 界面张力越小，粘合强度越大。混溶性越大，粘合强度越高。 界面层的性质，界面层可视为介于两聚合物组分之间的第三相， 界面层的性质，界面层可视为介于两聚合物组分之间的第三相， 其力学松弛性能、密度、大分子形态、 其力学松弛性能、密度、大分子形态、超分子结构等都有不同的 改变。 改变。 相容性对形态结构的影响，两种极端情况： 相容性对形态结构的影响，两种极端情况： （1）完全不相容（2） ）完全不相容（ ） 完全相容或相容性极好。 完全相容或相容性极好。 需要的是适中的相容性，以制得相畴大小适宜、 需要的是适中的相容性，以制得相畴大小适宜、相间结合力较强 的复相结构共混材料。 的复相结构共混材料。
聚合物聚合物-聚合物二元体系相图
具有最高临界相容温度（ 具有最高临界相容温度（UCST）的部分相容二元聚合物体系的 ） 组成关系及相图。 ∆Gm-组成关系及相图。 组成关系及相图 增容作用及增容方法 聚合物-聚合物相容性理论 聚合物 聚合物相容性理论 聚合物共混体系相分离机理， 聚合物共混体系相分离机理， （1）从均相直接冷却至亚稳态； ）从均相直接冷却至亚稳态； 成核和增长机理（ ）， 成核和增长机理（NG）， （2）从均相直接冷却至旋节区；旋节 ）从均相直接冷却至旋节区； 分离机理（ ）。 分离机理（SD）。 研究聚合物相容性的方法，玻璃化转变法（动态力学法， 研究聚合物相容性的方法，玻璃化转变法（动态力学法，示差扫 描量热法）。 描量热法）。 聚合物共混物的增容方法，（ 加入法（非反应型和反应型）， ，（1） 聚合物共混物的增容方法，（ ）加入法（非反应型和反应型）， ，（3） ，（4） （2）原位增容，（ ）引入相互作用基团，（ ）共溶剂法 ）原位增容，（ 引入相互作用基团，（ 共溶剂法IPN法。 法 第三章 聚合物共混物的形态结构 影响聚合物共混物形态结构的因素， 影响聚合物共混物形态结构的因素，热力学因素 ，动力学因素 ， 在混合或成型过程中， 在混合或成型过程中，流动场诱发的形态结构 。 聚合物共混物形态结构的基本类型：单相连续结构， 聚合物共混物形态结构的基本类型：单相连续结构，分散相为胞 状或香肠状结构，分散相为片层状结构，两相互锁或交错结构， 状或香肠状结构，分散相为片层状结构，两相互锁或交错结构， 相互贯穿的两相连续形态结构。 相互贯穿的两相连续形态结构。
聚-合-物-改-性
聚合物改性聚合物定义：聚合物即高分子化合物，所谓的高分子化合物，是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
聚合物改性通过物理和机械的方法在聚合物中加入无机或有机物质，或将不同种类聚合物共混，或用化学方法实现聚合物的共聚、接枝、交联，或将上述方法联用、并用，以达到使材料的成本下降、成型加工性能或最终使用性能得到改善，或在电、磁、光、热、声、燃烧等方面被赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的方法总体上分为: 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.共混改性：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。
填充改性：向聚合物中加入适量的填充材料（如无机粉体或者纤维），以使制品的某些性能得到改善，或降低原材料成本的改性技术。
纤维增强复合材料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。
化学改性：在改性过程中聚合物大分子链的主链、支链、侧链以及大分子链之间发生化学反应的一种改性方法。
原理：主要靠大分子主链或支链或侧基的变化实现改性。
改性手段有：嵌段、接枝、交联、互穿网络等特点：改性效果耐久，但难度大，成本高，可操作性小，其一般在树脂合成厂完成，在高分子材料加工工厂应用不多。
表面改性：是指其改性只发生在聚合物材料制品的表层而未深入到内部的一类改性。
特点：性能变化不均匀种类：表面化学氧化处理，表面电晕处理，表面热处理，表面接枝聚合，等离子体表面改性等适应于只要求外观性能而内部性能不重要或不需要的应用场合，常见的有：表面光泽，硬度，耐磨、防静电等的改性。
接枝反应：以含极性基团的取代基，按自由基反应的规律与聚合物作用，生成接枝链，从而改变高聚物的极性，或引入可反应的官能团。
官能团反应：可以发生在聚合物与低分子化合物之间，也可发生在聚合物与聚合物之间。
可以是聚合物侧基官能团的反应，也可以是聚合物端基的反应接枝共聚改性对聚合物进行接枝，在大分子链上引入适当的支链或功能性侧基，所形成的产物称作接枝共聚物。
聚合物改性章ppt文档
聚砜-聚（二甲基硅氧烷）嵌段共聚物+ (CH3)2N H
嵌段聚合物可通过嵌段共聚物的自身偶合来合成。 偶联剂可为：光气、二卤代烷、二卤代硅烷等，形成
序列改变的线型结构 偶联剂为多官能团时，可形成放射型嵌段聚合物。
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-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物
（1）PB胶乳+S单体+AN单体（溶解于其中） 自由基接枝共聚
产物：PS、 PB-g-PS-PAN、PB、SAN
（2）与不同比例的SAN的共聚物共混 掺和成多品种的ABS
形态：微相分离的胞状结构
4.接枝共聚物研究
（1）接枝共聚物的合成研究
分子设计：主干、分支的比例 （2）接枝共聚物作为增容剂，来提高相容性的研究
少量接枝共聚物作为增容剂可大幅提高聚合物共混 物的相容性。
(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）
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。
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换个角度看聚合物的改性（一）—聚合度基本不变
与低分子有机反应相似，高聚物也可发生卤化、酯化、醚化、水解、醇解等基团反应，在这类反应中只引起化学成分的改变，聚合物的总体结构和聚合度基本不变，也叫相似聚合度的转变。
聚烯烃和乙烯基聚合物往往带有侧基，在适当试剂的作用下，可发生基团反应，形成新的聚合物或衍生物。
1. 聚合物基团反应的特征
反应产物的不均匀性。
由于高分子存在链结构、聚集态结构，高分子链上的基团很难全部起反应，一个高分子链上含有未反应和反应后的多种不同基团。
2. 影响高聚物化学反应的因素
a）化学因素
几率效应：高分子链上的相邻基团作无规成对反应时，中间往往留有孤立基团，最高转化率受到几率的限制，称为几率效应。
例如，PVC与Zn粉共热脱氯，按几率计算只能达到86. 5%，与实验结果相符：
邻近基团效应：高分子链上的邻近基团，包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活性，这种影响称为邻基效应。
例如聚甲基丙烯酸酯类碱性水解有自动催化作用：
b）物理因素
聚集态的影响
晶态高分子—低分子很难扩散入晶区，不能反应，基团反应通常仅限于非晶区
3. 聚合度相似的化学转变举例：
(1)纤维素的化学改性
在碱性条件下，纤维素与丙烯腈反应，生成氰乙基纤维素醚。
引入适量氰乙基可提高纤维的耐磨性、耐腐蚀性及抗微生物作用的能力。
(2) 聚醋酸乙烯酯水解制备聚乙烯醇
聚乙烯醇只能从聚醋酸乙烯酯的水解得到
(3)芳环取代反应
聚苯乙烯几乎能进行芳烃的一切反应。
以苯乙烯－二乙烯苯共聚物为母体的离子交换树脂，是芳环取代反应的典型例子
(4)聚烯烃的氯化反应
PE、PP、PVC等可在一定条件下与Cl2作用，使分子链中引入-Cl，改变其性能。
氯磺化PE有较好的综合性能，如耐臭氧、耐老化、耐化学腐蚀、耐油、耐热（可在120 ℃下长期使用）耐磨、耐低温（在-50 ℃下不发脆）、耐燃，是一种综合性能良好的弹性体。
(5) 环化反应—高聚物分子内官能团的反应
高分子多官能团间进行的反应，使高聚物的结构发生变化。
最易发生的是环化反应，尤其是能生成稳定结构的五节环或六节环。
PAN的环化反应
PAN热解时可环化成梯形结构，最后在1500 ℃-3000 ℃下热解，析出碳以外的所有元素，形成碳纤维。
碳纤维是一种高强度高模量的新型材料，可与金属、陶瓷、树脂等制成性能优异的复合材料，已广泛应用于高技术及宇航等工业场合。
本期介绍了聚合度基本不变的高聚物化学反应，这种反应主要是对已有的高聚物的侧基结构进行特定的化学反应，进而得到性能优异的高聚物。
与小分子反应的不同之处在于高聚物化学反应有其特征和高聚物自身的物理化学结构对反应有着特殊的影响。