超支化聚合物

（三）超支化聚合物的性质
1、粘度较传统线性聚合物低 2、树状大分子具有球形结构，
分子间链缠结少
3、粘度随分子量增加而增大
粘度与分子结构的关系：
粘
线型
度
超支化
树枝状
分子量
粘度：线型 > 超支化 > 树枝状
（四）主要的超支化聚合物
1. 聚苯
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2、聚酯类：
AB2单体
核分子
AB2单体
3、聚醚
请同学们画出超支化结构
几何异构现象是超支化分子与树枝状分子 和线性分子最显著的区别．
3. 分子量多分散性
超支化分子同树枝状分子相比，通常具有 较宽的分子量分布。
由于支化度的变化，超支化分子的分子量 分布一般大于传统的聚合物。
分子量的测定：
分子量测定的问题：
不适用: 凝胶渗透色谱(GPC) （体积排除色谱SEC方法）
适用：基质辅助激光脱附电离飞行时间质谱 (MALDI—TOF)
树状支化大分子的合成方法
1、发散法：
从多官能团核心分子开始向外辐射生长 ， 每重复一次称为一次繁衍。
2、收敛法：
从链末端开始，形成单分散的枝状单元， 再连接到中心核分子上
树状支化聚合物分类
1、树枝状聚合物(Dendrimer) 2、超支化聚合物
(Hyperbranched polymer)
1、树枝状聚合物(Dendrimer)
支化度(DB) = (D + T )/(D + T + L )
D 代表树状单元数, T 代表末端单元数, L 代表线型单元数。
支化度的意义：
标志着单体通过“一步法”或“准一步法” 聚合而成的超支化聚合物的结构和由多步合成 的完善的树枝状分子的接近程度。
表征超支化聚合物形状结构特征的关键参数！
树枝状聚合物：DB = 1 （完全支化）
超支化聚合物：DB < 1 （不完全支化）
支化度（DB）值越高，分子结构越接近 树枝状分子，相应溶解性越好， 熔融粘度越低！
2. 几何异构体：
超支化聚合物支化链的生长是随机的，即 使相同分子量和支化度的超支化分子也具 有大量的几何异构体．
几何异构会影响聚合物的溶解性和固态堆 积方式及其它相关性质。
4、在催化剂领域中的应用
（1）、超支化聚合物分子内部的纳米微孔可以 螯合离子、吸附小分子或者作为小分子反应的催 化活性点，兼具均相催化剂和异相催化剂的优点。
（2）、催化活性点即可在高度支化聚合物表面 的外围端基上，也可以在高度支化聚合物的中心 核上。
（3）、催化剂的固载、回收和重复利用。
5、污水处理中的应用
4、聚酰胺
（五）超支化聚合物的应用
1、在聚合物改性中的应用
（1）、共混以后，熔融粘度降低，作为加工助剂
（2）、改变共混体系的力学性能和流变性能， 提高拉伸强度和冲击强度；
（3）、有效的低粘度液相增韧剂，可应用于热固 性树脂体系
2、在涂料中的应用
超支化聚合物具有低的熔融粘度和大量可改性的末 端基，使得其在涂料领域有着广阔的应用前景
高效脱色絮凝剂 用量少，效率高，pH应用范围广，操作简便
6、其他领域中的应用
（1）、光化学 （2）、分析化学 （3）、纳米材料 （4）、光电传感 （5）、自组装体系 （6）、液晶 （7）、聚合物电解质等
末端单元、线性单元和树枝状支化单元
2、超支化聚合物(Hyperbranched polymer) 超支化聚合物无需仔细分离提纯, 由本体聚合制备, 即一步法合成 价格便宜，应用范围广
（二）超支化聚合物的结构特征
1、超支化聚合物的支化度：
超支化聚合物的支化度是指完全支化单元 和末端单元所占的摩尔分数
高分子化学进展
二、超支化聚合物
（一）基本概念
由一系列支化单元组成的树状支化大分子 结构特点：三维球形结构、众多的端基
性质特点：低粘度、非结晶、无缠绕 良好的溶解性
单体结构： ABx, x≥2, A, B为可反应的官能团
分形
分形通常被定义为“一个粗糙或零碎的几何形状，可以分成 数个部分，且每一部分都（至少近似地）是整体缩小后的形 状”，即具有自相似的性质。分形思想的根源可以追溯到公 元17世纪，而对分形使用严格的数学处理则始于一个世纪后 卡尔·魏尔施特拉斯、格奥尔格·康托尔和费利克斯·豪斯多夫 对连续而不可微函数的研究。但是分形（fractal）一词直到 1975年才由本华·曼德博创造出，来自拉丁文 frāctus，有“零 碎”、“破裂”之意。一个数学意义上分形的生成是基于一 个不断迭代的方程式，即一种基于递归的反馈系统。分形有 几种类型，可以分别依据表现出的精确自相似性、半自相似 性和统计自相似性来定义。虽然分形是一个数学构造，它们 同样可以在自然界中被找到，这使得它们被划入艺术作品的 范畴。分形在医学、土力学、地震学和技术分析中都有应用。
（1）、减小溶剂，流平剂用量，绿色环保 （2）、减小稀释剂，提高物理、化学性能 （3）、增强柔韧性和抗冲击能力
3、生物医学领域中的应用
（1）、表面有大量的官能团，经过表面修 饰可以连接大量药物分子；
（2）、超支化聚合物的分子内部存在着较 大的孔腔，可以包埋药物分子，使其分子 的载药量大大提高；
（3）、在表面官能团上连接具有靶向引导 功能的基团，还可以实现药物的靶向控释。
严格控制反应条件、逐步反应 每一步反应产物都仔细的分离纯化， 完全支化、结构规整的树枝状聚合物
1、树枝状聚合物(Dendrimer) 可控制分子的尺寸和形状，需多步反应； 合成困难，价格昂贵； 广泛应用受到限制；
2、超支化聚合物(Hyperbranched polymer) 反应不加以控制，一步聚合 多分散性的超支化聚合物
分形的特征：
在任意小的尺度上都能有精细的结构； 太不规则，以至无论是其整体或局部都难以用传统欧氏几何 的语言来描述； 具有（至少是近似的或统计的）自相似形式； 一般地，其“分形维数”（通常为豪斯多夫维数）会大于拓 扑维数（但在空间填充曲线如希尔伯特曲线中为例外）； 在多数情况下有着简单的递归定义。