高分子材料制备方法
新型功能性高分子材料的制备与应用
新型功能性高分子材料的制备与应用随着现代科技的不断发展,新型功能性高分子材料的研制和应用已经成为一个热门领域。
随着经济的迅速发展,精细化、高效化、智能化的高分子材料不断涌现,成为人类生产、生活中不可或缺的一部分。
本文将重点探讨新型功能性高分子材料的制备与应用。
一、新型功能性高分子材料的制备方法1.聚合反应法聚合反应法是制备高分子材料的最常用方法,通过单体之间的共价键进行成链,形成线性、交联、支化等复杂的结构。
催化聚合和引发聚合是聚合反应法的两类主要方法。
现代高分子材料领域中采用的催化聚合方法主要是有机过氧化物成为的引发剂,如二苯钴、双(三甲基锡)二过氧化物等。
2.物理吸附法物理吸附法是指将功能性基团带有吸附性能的低分子化合物吸附在高分子材料表面形成复合材料,以提高高分子材料的特性。
物理吸附法的制备条件较为温和,不需要使用高温和高压,很好地保留了高分子材料的结构和性能。
3.化学修饰法化学修饰法是指利用化学反应在高分子材料与其他分子之间形成化学键,从而改变材料的物理、化学和生物性质。
化学修饰法不仅可以增强高分子材料的结构稳定性和力学性能,还可以赋予它特定的化学性质,例如亲水性、亲油性等,拓展其应用范围。
二、新型功能性高分子材料的应用1.医学领域高分子材料在医学领域中应用广泛,例如制备生物质谱检测芯片、生物传感器、人工关节、缓释药物等。
2.环保领域高分子材料在环境污染治理和资源回收等方面起着重要作用,例如油污处理、废水处理、有机废弃物处理等。
3.电子信息领域高分子材料在发光二极管、有机场效应晶体管、柔性电子、电热材料等方面应用广泛,为电子信息产业的发展提供了重要支持。
4.新能源领域高分子材料在太阳能电池电极、锂电池隔膜材料、燃料电池阴阳极材料等方面的应用不断扩大,是新能源领域的重要组成部分。
总之,新型功能性高分子材料的制备和应用是一个不断发展的领域。
在实际应用中,高分子材料的制备方法和结构设计必须与其所需的应用性能相匹配。
工业制备的高分子材料的合成方法与机理
工业制备的高分子材料的合成方法与机理一、引言高分子材料是一种庞大且具有广泛应用的材料范畴,其广泛应用与优异的物理化学性能、成本效益和可塑性有关。
目前,随着各大产业的快速发展和进步,高分子材料的应用领域已经覆盖了从传统工业到高科技行业的各个方面。
因此,高分子材料已成为生产的主要基础材料之一。
高分子材料的制备方法是深入研究高分子新材料和高性能材料的核心。
在本文中,我们将讨论多种工业制备高分子材料的合成方法和机制。
二、聚合方法聚合方法是一种常见的高分子合成方法。
聚合是指在化学反应中、利用反应物中的单体分子,打破其分子内部的化学键,使它们以新的键链接形成高分子结构玻璃状态的组分,这种化学反应被称为“聚合反应”。
聚合反应的产物是具有较高分子量的聚合物。
根据聚合过程中产生的中间体、反应物和催化剂的不同,聚合过程可分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子配位聚合、单电子转移聚合、共价链转移聚合、引发分裂聚合等多种聚合方式。
各种聚合方式带有不同的特征,因此已经被广泛应用到高分子材料领域。
三、加成反应加成反应是另一种高分子材料的制备方法。
这种合成方法涉及将两种或多种低分子化合物反应在一起形成高分子。
加成反应可以是发生常规反应,也可以是发生放热反应。
将这些反应物与催化剂混合在一起通常可以促进反应的进行。
随着逐渐进行的反应,高分子材料的分子量仍将不断增加。
在这种反应中,常用的反应物有乙烯和丙烯等低分子衍生物,这些衍生物可以形成高度规则的多聚物。
四、交联反应交联反应是另一种工业制备高分子材料的方法,其过程与聚合反应类似,但是其反应物比聚合物的单体更少。
交联反应会产生“网络结构”,其高分子物质的最终状态类似于橡胶。
交联反应可以通过两种方式进行:物理交联和化学交联。
物理交联指的是在高分子材料中存在的相互作用力(如范德华力,氢键等)而引起的交联点。
化学交联是指通过加入交联剂(如二异氰酸酯、多烯等)在高分子材料中构建耐候性更高、强度更高的交联结构。
功能高分子材料的制备与应用
功能高分子材料的制备与应用近年来,随着科技的快速发展,我们正处于一个新的时代——功能高分子材料时代。
功能高分子材料,简称功能材料,是一类具有特殊功能的高分子材料,具有广泛的应用前景。
本文将探讨功能高分子材料的制备方法以及其在不同领域中的应用。
一、功能高分子材料的制备方法功能高分子材料的制备方法多种多样,下面将介绍其中几种常见的方法。
1. 化学合成法化学合成法是目前最常用的功能高分子材料制备方法之一。
通过选择合适的单体、催化剂和反应条件,进行聚合反应,可以得到所需的高分子材料。
这种方法可以控制材料的分子结构和性能,从而实现特定功能的调控,例如聚合物的改性和功能化。
2. 共聚合法共聚合法是一种将两个或多个单体在一定条件下共同聚合得到的方法。
通过调整单体的比例和聚合反应的条件,可以合成具有特殊结构和功能的高分子材料。
相比于单一单体聚合,共聚合法可以获得更多样化、更复杂的材料结构,从而实现更多样的功能。
3. 物理交联法物理交联法是一种通过物理相互作用力使高分子链之间结合的方法。
这种方法通常涉及一些非共价键的形成,如氢键、范德华力等。
物理交联的特点在于其可逆性,可以通过外界刺激,如温度、光照等,使交联解除,实现材料在不同环境下的控制性能变化。
二、功能高分子材料的应用领域功能高分子材料在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍几个典型的领域。
1. 生物医学领域功能高分子材料在生物医学领域中有着巨大的应用潜力。
例如,可以制备生物可降解聚合物材料用于药物缓释系统,实现药物长效释放;可以制备生物相容性的材料用于组织工程和人工器官的修复;还可以制备具有生物活性的高分子材料用于生物传感器等。
2. 环境领域功能高分子材料在环境领域中具有广泛的应用前景。
例如,可以制备具有高吸附性能的高分子材料用于水处理和废气处理,实现环境污染物的净化;可以制备具有光催化功能的高分子材料用于处理光催化降解有机污染物等。
3. 新能源领域功能高分子材料在新能源领域中也有着重要的应用价值。
生物医用高分子材料的制备生产方法
生物医用高分子材料的制备生产方法
1. 共聚物法:指将两个或更多的单体在聚合反应中同时进行聚合,得到的高分子材料称为共聚物。
常用的共聚物制备方法包括自由基共聚、阴离子共聚、阳离子共聚及复合共聚等。
例如合成聚乙烯醇和聚乙烯醇接枝聚乙二醇共聚物。
2. 溶液法:将高分子前体或分子筛等添加到有机溶液中,通过溶剂挥发或凝胶化等方法制备高分子材料。
例如制备丙烯酸共聚物的方法。
3. 电纺法:将高分子材料通过高电场作用下,由一根金属针头或环状电极喷出成纤维,形成纳米级的纤维网,主要用于制备纳米级纤维和膜材料。
例如以聚乳酸为原料制备的纳米级聚乳酸纤维。
4. 压延法:通过将高分子料均匀地压搓,加热后将高分子材料制成膜状材料。
例如制备聚苯醚膜的方法。
5. 喷雾干燥法:将高分子溶液通过喷雾器雾化成小颗粒,然后通过干燥制成高分子材料。
例如制备聚酰胺6 纳米颗粒的方法。
高分子材料的加工与制备方法
高分子材料的加工与制备方法在现代科技的快速发展和应用推广下,高分子材料的加工和制备方法愈加重要和广泛应用。
高分子材料是一类由大量重复单体结构构成的大分子化合物。
而加工和制备高分子材料的方法则是指将这些物质转化为特定形状和性质的工艺过程。
本文将介绍几种常见的高分子材料加工和制备方法。
首先,传统的高分子材料加工方法之一是热塑性材料的注塑成型。
这种方法主要适用于聚合物材料,特点是可以生产出各种形状的制品,如塑料盖子、桶、板材等。
其具体工艺流程为:首先将高分子材料切割成颗粒状,然后将颗粒状的材料放入注塑机的料斗中,通过加热和挤出等过程,将材料熔融后注入模具中。
待冷却凝固后,即得到所需要的成品。
注塑成型方法的优点是生产效率高、成本相对较低,可以大规模生产。
而缺点是材料的形状和尺寸受模具限制。
此外,高分子材料的制备方法还包括热固性材料的热压成型。
这种方法主要适用于含有交联结构的高分子材料,如环氧树脂、酚醛树脂等。
它的工艺流程为:首先将高分子物质与硬化剂混合,形成粘稠的糊状物。
然后将糊状物放入模具中,施加热压力,使材料在高温下发生交联反应,从而形成固体。
热压成型的优点是可以制备出高耐热、高强度的制品,适用于需要高温环境下使用的产品。
然而,热压成型过程中对模具的要求较高,且成本较高。
此外,溶液共混是一种常见的高分子材料的制备方法。
这种方法适用于将两种或多种相溶的高分子材料混合在一起,从而得到新的复合材料。
具体步骤为:将两种高分子材料溶解在相同或相似的溶剂中,通过搅拌和混合等过程,使两种材料均匀分散在溶液中。
然后将溶液蒸发或使用其他方法将溶剂去除,得到固态的混合材料。
溶液共混的优点是制备过程简单、成本较低,可以获得新材料的独特性能。
而缺点则是混合后的材料性能难以控制,容易出现相分离现象。
最后,高分子材料还可以通过纺丝方法制备纤维。
纺丝方法主要适用于聚合物材料,如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。
具体工艺流程为:首先将高分子材料加热熔化至黏度适宜的状态,形成糊状物。
高分子材料的制备及应用研究
高分子材料的制备及应用研究高分子材料是一种有机化合物,由多个单体分子经过共价或离子键结合而成,具有分子量较大、长链或分支链的特点。
在日常生活中,高分子材料被广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等各个领域。
本文将就高分子材料的制备及应用研究进行探讨。
一、高分子材料的制备高分子材料的制备通常可以分为两类:物理方法和化学方法。
1.物理方法:物理方法是指利用物理原理将多个单体分子结合成高分子材料。
例如,加热时将低分子量单体化合物分解为自由基,再利用自由基引发剂进行链式聚合反应,形成高分子。
又如,通过利用高分子界面活性剂制成纳米乳液,然后在外界条件的作用下控制相转移,获得一种微粒直径稳定的高分子。
2.化学方法:化学方法则是利用化学反应或酶催化的方法将多个单体分子结合成高分子材料。
例如,聚合物材料可以通过通过酶的催化作用,将一些生物提取物聚合成高分子。
又如,可以通过两种单体分子在特定催化剂存在下的共聚反应,形成不同的共聚物品种。
二、高分子材料的应用高分子材料在生产、科学研究和医学治疗方面都有着广泛的应用。
1.生产领域:高分子材料在生产领域中主要应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等诸多方面。
例如,聚乙烯和聚丙烯等塑料材料广泛应用于制造各种商品包装,如袋子、瓶子、保鲜膜、玩具等。
聚氨酯等高分子材料则广泛应用于制造泡沫塑料材料,被广泛用于隔音、隔热等方面。
此外,化纤、涂料、粘合剂、拉铆钉、密封材料等产业也都广泛使用高分子材料。
2.科学研究领域:高分子材料在科学研究领域有着非常广泛的应用,例如纳米粒子通过控制粒径的方式被制成了表面整齐,形状多样,组成结构不断变化的高分子材料。
这种材料在纳米学,材料科学,生物医药等领域有着广泛的应用。
3.医学治疗领域:高分子材料在医学治疗方面应用广泛,如医用高分子材料,中空纤维膜等常用于血液透析,膜分离和支架等医疗设备中。
另外,高分子材料也广泛应用于医学材料。
例如,人工关节材料、医用湿敷料等。
高分子材料技术
高分子材料技术1. 简介高分子材料技术是一门研究高分子材料制备、改性和应用的学科。
高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料工业、橡胶工业、纺织工业、医药工业等。
本文将详细介绍高分子材料的制备方法、改性技术和应用领域。
2. 高分子材料的制备方法2.1 聚合法聚合法是制备高分子材料的常用方法之一。
通过聚合反应,将单体分子聚合成高分子链。
聚合反应可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和离子自由基共聚等多种类型。
2.2 缩聚法缩聚法是另一种常用的高分子材料制备方法。
该方法通过两个或更多的小分子反应生成聚合物链。
缩聚反应常用于制备聚酯、聚酰胺等高分子材料。
2.3 乳液聚合法乳液聚合法是一种在水溶液中进行聚合反应的方法。
在乳液聚合中,单体和乳化剂溶解在水溶液中,自由基或离子聚合反应在乳液珠中进行。
2.4 分子模板法分子模板法是一种特殊的制备方法,用于制备具有特定形状和功能的高分子材料。
在分子模板法中,通过与目标分子具有亲和性的模板分子结合,将高分子材料制备成与模板形状相似的形状。
3. 高分子材料的改性技术3.1 添加剂改性添加剂改性是一种简单有效的高分子材料改性技术。
通过在高分子基体中添加适量的添加剂,可以改善高分子材料的性能,如增加耐热性、改善抗氧化性等。
3.2 复合改性复合改性是将高分子材料与其他材料进行混合,形成复合材料的改性技术。
复合材料可以通过增强剂的添加来增加其强度和刚度,也可以通过填充剂的添加来改善其导热性和耐磨性。
3.3 共混改性共混改性是将两种或多种高分子材料混合在一起,形成共混物的改性技术。
通过共混改性,可以实现高分子材料性能的互补和增强。
3.4 表面改性表面改性是利用化学处理、物理处理或涂层等方法改变高分子材料表面性质的技术。
常用的表面改性方法包括等离子体处理、电子束辐照、化学修饰等。
4. 高分子材料的应用领域4.1 塑料工业高分子材料在塑料工业中有广泛的应用。
它们可以用来制造各种塑料制品,如塑料袋、塑料瓶、塑料管等。
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法
高分子材料制备方法有很多种,以下是常见的几种方法:
1. 添加聚合法:通过将单体加入反应体系中,在适当的温度和反应条件下进行聚合反应,来制备高分子材料。
常见的添加聚合法有自由基聚合法、阴离子聚合法、阳离子聚合法、共聚法等。
2. 缩聚法:通过合成可溶性低聚物和聚合物,然后通过化学反应或物理处理将其聚合成高分子材料。
常见的缩聚法有聚酯缩聚法、聚酰胺缩聚法、聚酰胺缩聚法等。
3. 乳液聚合法:将单体与表面活性剂、乳化剂等混合形成乳液,并通过反应引发剂或共聚催化剂进行聚合反应,得到乳液聚合物。
乳液聚合法具有操作简便、能够得到高纯度、高分子量聚合物等优点。
4. 溶液聚合法:将单体溶解在溶剂中,添加引发剂或催化剂,然后通过聚合反应得到高分子溶液。
常见的溶液聚合法有溶液聚合法、聚合溶胶-凝胶法等。
5. 辐射聚合法:通过辐射源(如光、电子束、离子束等)照射单体或预聚合体,使其发生聚合反应。
辐射聚合法具有反应速度快、操作简单等优点。
6. 其他方法:还有一些其他制备方法,如发泡法、交联法、剪切聚合法、纺丝
法等。
需要根据具体的高分子材料的性质和用途来选择适合的制备方法。
利用化学合成方法制备功能性高分子材料
利用化学合成方法制备功能性高分子材料高分子材料在现代工业和科学研究中扮演着重要角色。
通过合成方法可以获得各种功能性高分子材料,以满足不同领域的需求。
本文将介绍几种常见的化学合成方法,并探讨它们在制备功能性高分子材料中的应用。
一、聚合反应法聚合反应法是制备高分子材料最常见的方法之一。
其中,自由基聚合反应是应用最广泛的一种。
通过合适的引发剂引发,将单体转化为高分子链,从而制备具有特定结构和性能的高分子材料。
这种方法广泛用于制备塑料、橡胶、涂料等材料。
以聚丙烯制备为例,聚合反应的步骤如下:1. 准备单体:将丙烯单体准备好,确保其纯度和质量。
2. 引发聚合:在适当的温度和压力下,添加引发剂开始聚合反应。
引发剂会生成自由基,引发单体的聚合。
3. 控制聚合过程:通过调控温度、压力和反应时间,控制聚合过程的进程和分子量。
4. 纯化和加工:将得到的高分子材料经过纯化和加工处理,获得所需的功能性高分子材料。
二、交联反应法交联反应法是制备功能性高分子材料中的另一种重要方法。
通过在高分子链上引入交联结构,使材料具有优异的力学性能和热稳定性。
交联反应方法有很多种,包括热交联、辐射交联和化学交联等。
以热交联为例,步骤如下:1. 准备聚合物:首先制备出具有交联基团的聚合物,例如含有双键或反应活性基团的聚合物。
2. 交联反应:将聚合物置于适当的温度下,使之发生交联反应。
通过热能的作用,交联结构得以形成。
3. 控制交联度:通过调控温度和时间,控制交联反应的程度和交联密度,从而控制高分子材料的性能。
三、引发共聚反应法引发共聚反应法可以制备具有复杂结构和多种功能的高分子材料。
这种方法通过在单一反应体系中引入多种单体,实现多种单体的共聚反应。
常见的引发共聚反应有自由基引发的聚合、阴离子引发的聚合和阳离子引发的聚合等。
以自由基引发的聚合为例,步骤如下:1. 选择单体:根据所需的功能和结构,选择合适的单体组合。
2. 引发聚合:在适当的条件下,添加引发剂开始聚合反应。
新型功能高分子材料的制备及应用
新型功能高分子材料的制备及应用近年来,随着技术的不断发展,新型功能高分子材料的研究和制备受到越来越多的关注。
这些材料具有多种新颖的性质和应用,可以广泛应用于电子器件、生物医学、环境治理和高性能材料等领域。
本文将介绍新型功能高分子材料的制备及应用,以及未来的发展方向。
一、制备方法目前,新型功能高分子材料的制备方法包括自组装、层间聚合、溶胶凝胶法、原位聚合法、协同催化法、化学气相沉积法、化学气相淀积法等。
其中,层间聚合和化学气相沉积法是目前使用较为广泛的制备方法。
层间聚合法是指将高分子材料原料分散在有机溶剂中,并与原位生长的纳米粒子相互作用,形成墨水状浆料。
然后,在基板或单晶衬底上均匀涂覆墨水状浆料,并通过高温烤烧,使浆料中的高分子材料通过层间聚合反应形成膜。
该方法具有制备速度快、成本低、制备简单等优点。
化学气相沉积法是利用化学气相沉积反应原理,在基板或单晶衬底上沉积高分子材料。
该方法主要分为热分解法和化学气相淀积法。
热分解法是将高分子材料原料加热至高温,使其分解并沉积在基板或单晶衬底上。
化学气相淀积法则是通过在基板或单晶衬底上淀积单体,再由催化剂引发聚合反应,并通过氧化等化学反应完成高分子材料的沉积。
该方法具有制备膜厚均匀、成膜时间短、成膜温度低等优点。
二、应用新型功能高分子材料具有多种性质和应用。
以下是一些典型应用:1. 生物医学应用在生物医学领域中,新型功能高分子材料可以用于制备人工器官、组织工程、缓释系统等。
例如,利用新型纳米高分子材料可以制备具有特定生物活性的纳米药物,从而实现对疾病的有针对性治疗。
2. 电子器件在电子器件领域中,新型功能高分子材料可以用于制备OLED、有机薄膜晶体管等。
例如,利用新型高分子材料可以制备出高效率的 OLED,使得电子产品的显示效果更为优美,具有更高的观感价值。
3. 环境治理在环境治理领域中,新型功能高分子材料可以用于制备除臭、脱湿、水处理等器材。
例如,利用新型高分子材料可以制备出具有良好吸附性能的脱湿剂,从而有效解决潮湿问题。
高分子材料的制备及其应用
高分子材料的制备及其应用高分子材料是一种由大量分子组成的材料,具有多种性能优异、加工性好、耐腐蚀、轻质等优点,被广泛应用于化工、医药、电子、汽车等各个领域。
高分子材料的制备技术不断发展、创新,使得高分子材料的品质不断提高,应用范围不断扩大。
一、高分子材料的制备技术1、聚合法聚合法是制备高分子材料的最常用的方法之一,它是利用单体分子中的共价键发生聚合反应而将单体转变为高分子的过程。
聚合反应中,单体反应物与聚合引发剂在加热、搅拌等作用下,形成聚合物。
2、交联法交联法是通过引入化合物,如交联剂等,使高分子材料中的结构发生交联,并形成高强度的网络结构。
交联法主要以叉烷、化学交联等方式实现交联。
3、聚合物改性法聚合物改性法是利用外界工艺干预的方式,通过加入其他物质改变聚合物的化学结构和物理性质,以改变和优化高分子材料的性质。
二、高分子材料的应用领域1、建筑领域高分子材料在建筑领域中的应用越来越广泛。
例如,防水屋面、防水涂料、粘合剂、土壤改良剂、保温材料等都可以利用高分子合成材料得到实现。
他们在建筑材料中具有优异的防水性、耐热性、强度高、粘合性好、不膨胀等特点。
2、电子领域高分子材料在电子领域中的应用是提高电子设备应用性能、功能的一个有效方式。
高分子材料可以为各种微型器件提供基础,如液晶显示器、电池电极、电容器、开关、透明导电系统等。
3、医疗领域高分子材料在医疗领域中的应用也较为广泛,如人工器官、生物传感器、医用材料、药物缓释系统、组织修复等。
高分子材料的生物可兼容性使得其在医疗领域中的应用得到了较为完整的认可与推广。
4、汽车领域高分子材料在汽车领域中的应用是使汽车整体降低重量,提高噪音隔绝性能等。
例如,高分子热塑料可以代替传统的铝合金制品;高分子复合材料可以成为汽车制造业中轻量化的一个新方向。
总的来看,高分子材料的制备技术和应用领域不断扩大和创新,推动了高分子材料行业的发展。
未来随着该行业不断成熟,更多创新技术和产品的涌现,高分子材料行业无疑将拥有更广阔的发展前景。
高分子材料的制备和性能调控
高分子材料的制备和性能调控高分子材料是一类具有巨大潜力的材料,它们具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,在各个领域都有广泛的应用。
然而,要充分发挥高分子材料的优势,就需要对其制备和性能进行精确的调控。
一、高分子材料的制备方法高分子材料的制备方法多种多样,包括聚合法、溶液法、熔融法等。
其中,聚合法是最常用的制备方法之一。
聚合法通过将单体分子进行聚合反应,形成高分子链结构。
这种方法可以控制高分子的分子量和分子结构,从而调控材料的性能。
溶液法则是通过将高分子溶解在溶剂中,然后通过溶剂的蒸发或者其他方法使高分子重新凝聚成固体材料。
熔融法则是将高分子加热至熔融状态,然后通过冷却使其重新凝固成固体材料。
这些制备方法可以根据不同的需求选择合适的方法进行制备。
二、高分子材料的性能调控高分子材料的性能调控是实现材料优化的关键。
通过调控高分子的分子结构和组成,可以改变材料的力学性能、热学性能、电学性能等。
例如,通过改变高分子的交联程度和分子量,可以调控材料的硬度和强度。
通过引入不同的功能基团,可以使高分子具有特殊的化学性质,如耐腐蚀性、抗菌性等。
此外,还可以通过控制高分子的晶型和分子排列方式,调控材料的热学性能和电学性能。
这些性能调控手段可以根据具体的应用需求进行选择和设计。
三、高分子材料的应用领域高分子材料在各个领域都有广泛的应用。
在汽车工业中,高分子材料被用于制造轻量化零部件,以提高汽车的燃油效率。
在电子工业中,高分子材料被用于制造电子设备的绝缘层、封装材料等,以提高电子设备的性能和可靠性。
在医疗领域中,高分子材料被用于制造人工关节、医疗器械等,以改善患者的生活质量。
在环保领域中,高分子材料被用于制造可降解塑料、污水处理材料等,以减少对环境的污染。
这些应用领域的不断拓展,推动了高分子材料的制备和性能调控的研究。
四、高分子材料的发展趋势随着科技的进步和社会的发展,对高分子材料的需求越来越高。
未来,高分子材料的发展趋势将主要集中在以下几个方面。
高分子材料的制备方法
高分子材料的制备方法
高分子材料的制备方法通常包括以下几个步骤:
1.原料选择:选择适合制备目标高分子材料的合适原料,通常包括单体、溶剂、稀释剂等。
单体选择要考虑其结构、反应特性和物性等因素。
2.预处理:将原料进行预处理,例如通过溶解、过滤等方法去除杂质,提高原料的纯度。
3.聚合反应:将适量的单体和催化剂等加入反应容器中,并控制合适的温度、反应时间和反应条件,使单体发生聚合反应,形成高分子链。
反应过程中要注意聚合反应的副反应的控制和氧气、水分的排除。
4.混合、加工:将聚合得到的高分子链与其他添加剂(例如填料、增塑剂等)进行充分混合,以获得所需的材料性能。
5.成型加工:根据高分子材料的用途需求,将材料进行成型加工。
常见的成型加工方法包括挤出、注塑、吹塑、压延、热压等。
6.热处理:对成型后的高分子材料进行热处理,以提高材料的稳定性和性能。
7.表面处理:对需要的高分子材料进行表面处理,如涂覆、镀金、氧化等,以改
变材料的表面性质。
除了上述步骤,还要注意在制备过程中控制适当的工艺参数,如温度、压力、反应时间等,以保证高分子材料的质量和性能。
高分子的合成和改性方法
高分子的合成和改性方法高分子是一种大分子化合物,由许多相同或不同的单体分子经过化学反应聚合而成。
它们主要是由碳、氢、氧、氮等元素组成的。
高分子材料具有多种性能,如可塑性,强度,耐热性,耐腐蚀性和十字链耐早期断裂等特性。
高分子合成和改性方法的发展是化学工业中的重要部分。
本文将介绍一些高分子的合成和改性方法。
一、高分子的合成方法1.自由基聚合法这是一种重要的合成方法,也是制备高分子的最常用的方法之一。
自由基聚合法有很多变化,但基本原理都是通过引发剂使单体产生自由基或离子,然后它们逐渐聚合起来,形成高分子链。
该方法可以用来制备具有不同性能和结构的聚合物,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。
2.阴离子聚合法这种方法需要一种强碱性或强酸性催化剂,它们可以将单体分子中的阴离子引发出来,让它们逐步聚合。
该方法常用于制备聚氯乙烯、聚丙烯等。
3.阳离子聚合法这种方法也需要催化剂,但它们能够将单体中的阳离子引发出来,然后逐步聚合。
阳离子聚合法主要用于制备一些具有特殊性能的高分子。
4.环氧化合物开环聚合法这种方法要求单体具有环氧基团,环氧基团可以通过许多方法引发开环反应,然后两端的碳原子被连接起来形成高分子链。
环氧化合物开环聚合法主要用于制备聚醚和聚脲等。
二、高分子的改性方法高分子的改性方法可以改变它们的性质和用途。
以下是常见的高分子改性方法。
1.复合复合是一种将两种或两种以上材料组合在一起的方法,实现高分子材料的改性。
例如,复合聚合物可以通过混合两种不同种类的高聚物来制备,这样可以改变聚合物的特性,如耐磨性、耐火性等。
2.交联交联是将高分子链之间的架桥分子引入高分子中的化学方法,使高分子链相互交联,形成一种更加稳定的三维网络结构,从而改善其性能和性质。
交联改性法主要应用于改变高分子的强度、协调性等。
3.共混共混是指将两种或更多的高分子混合在一起,并通过一些物理或化学性质的变化来改善或改变物质的性质,例如分散性,热稳定性,防火性等。
高分子材料制备技术的研究进展
高分子材料制备技术的研究进展高分子材料是当今最广泛应用的材料之一,其应用领域涵盖了汽车、电子、建筑等多个领域。
高分子材料在这些领域的应用也越来越复杂和高级,其制备技术也经过了多年的发展和改进。
在这篇文章中,我们将讨论高分子材料制备技术的研究进展。
一、化学合成法化学合成法是高分子材料制备技术中最常见和成熟的方法之一。
它通过有机合成反应来形成高分子材料的分子结构。
常见的化学合成法包括自由基聚合、离子聚合、羧酸聚合等。
离子聚合法是一种通过正离子或负离子聚合形成高分子材料的化学合成方法。
这种方法具有高反应速度和高聚合度的优点,且可控性好,但是对于一些化学反应条件比较苛刻的高分子材料,使用离子聚合法并不合适。
自由基聚合法是一种以自由基聚合形式合成高分子材料的方法。
在这种方式下,通过自由基与单体交互形成的高分子材料具有极高的纯度和均匀性。
自由基聚合法广泛用于制备乙烯基聚合物和丙烯酸聚合物等高分子材料。
羧酸聚合法是一种以羧酸为原料、通过聚合反应形成高分子材料的方法。
这种方法不仅可以制备各种结构复杂的高分子材料,还可以生产具有优越性能的高分子。
羧酸聚合法对反应条件的控制要求相对较高,但是其适用范围更广。
二、物理制备法物理制备法是高分子材料制备技术中比较成熟和常见的方法之一。
它通过改变高分子材料的分子状态来达到所需的性能和结构。
常见的物理制备法包括拉伸法、摩擦磨损法、超声波处理法等。
拉伸法是一种通过将高分子材料放在拉伸台上,进行拉伸处理以改变高分子材料的结构和性能的方法。
拉伸法能够大幅改变高分子材料的物理性质,但要求操作技巧高超且各种物质的选择也影响着该方法的适用范围。
摩擦磨损法是一种利用摩擦磨损的力量来形成高分子材料分子结构的方法。
这种方法具有较高的准确性和可操作性,且改善和优化高分子材料的性能和结构非常有效。
超声波处理法是一种利用超声波来改变高分子材料结构和性质的方法。
它具有较高的温和性和准确性特点,不会破坏高分子的分子结构,而且能够快速加工多种高分子材料。
高分子材料的制备技术及应用
高分子材料的制备技术及应用一、引言高分子材料以其优异的性能在现代工业和生活中得到了广泛的应用。
高分子材料的制备技术与应用是材料科学中的重要分支,本文将介绍高分子材料的制备技术及其应用。
二、高分子材料的制备技术高分子材料的制备技术可以分为两类,一类是自由基聚合技术,另一类是离子聚合技术。
1. 自由基聚合技术自由基聚合技术是一种广泛应用的制备高分子材料的方法。
它能够制备多种高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
自由基聚合技术的原理是利用自由基引发剂引发单体链酯化反应,形成高分子链。
具体步骤为:首先将单体和引发剂混合后聚合反应,随着聚合的进行,逐渐形成高分子链,最后通过控制反应条件可以得到不同性能的高分子材料。
2. 离子聚合技术离子聚合技术是另一种制备高分子材料的方法。
它包括阳离子聚合和阴离子聚合两种类型。
离子聚合技术一般采用溶剂法聚合。
在溶剂中,阴离子或阳离子为催化剂,通过引发单体中的活性基团进行聚合反应。
离子聚合技术具有反应速度快、聚合度高的优点,可以制备高质量、高纯度的高分子材料。
三、高分子材料的应用高分子材料可应用于多个领域。
下面介绍其中三种应用:1. 医学领域高分子材料在医学领域得到广泛应用。
如聚乳酸、聚丙烯酸等高分子材料,用于制备缝合线及胶原蛋白、明胶等生物材料。
同时,可以用聚合物制备人工器官、生物膜等。
2. 轻工业领域高分子材料在轻工业领域中也有着广泛的应用。
如聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯等高分子材料,可用于制备泡沫塑料、家具制品、地板材料等。
此外,高分子材料还可以用于制造塑料鞋、生活日用品等。
3. 环保领域高分子材料在环保领域中也有着许多应用。
例如,聚乙烯、聚丙烯等高分子材料可制备土壤保持剂、固体废物处理剂等;聚苯乙烯、聚碳酸酯等高分子材料则常常被用于制备环保餐具、水杯等。
四、结语高分子材料的制备技术和应用广泛,已经成为当今材料科学和工业界的一个重要领域。
未来,高分子材料的研究和发展还有很大的发展空间,需要不断探索和创新。
高分子材料的合成及其在工业中的应用
高分子材料的合成及其在工业中的应用随着科技的不断进步和经济的快速发展,高分子材料在工业中的应用日益广泛,如聚乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺等,它们的广泛应用为我们的生活带来了巨大的便利。
而这些高分子材料是通过人工合成而得到的。
以下将详细介绍高分子材料的合成方法以及它们在工业上的应用。
一、高分子材料的合成方法高分子材料的合成是通过一系列的化学反应过程而得到的。
其中,有三种主要的合成方法:自由基聚合法、离子聚合法和缩聚反应法。
下面将对每种方法进行详细介绍。
1. 自由基聚合法自由基聚合法是一种广泛应用于合成高聚物的方法。
该法以自由基引发剂作为催化剂,将单体在空气、水及一定温度下进行反应。
这是一种相对简单且容易实现的方法,且生产成本较低。
其应用范围广泛,如制备聚氯乙烯(PVC)、聚合物、不饱和聚酯、丙烯酸等。
2. 离子聚合法离子聚合法是利用正离子或负离子引发剂作为催化剂,在水或有机溶剂中,使单体在低温条件下发生反应得到聚合物。
此法合成聚合物的分子量可达百万级别以上,且具有优异的性能和多样的形态。
该方法适用于制备聚氨酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯等。
3. 缩聚反应法缩聚反应法通常指将二元或多元物质反应产生线状或立体聚合物。
该方法可通过金属或有机催化剂、紫外线、高能辐射等方式进行。
其合成的聚合物不同于链状聚合物,更接近于天然高分子,具有天然高分子的性质,如高抗氧化性、化学稳定性、高熔融温度等。
以上三种方法的合成难度和复杂度各不相同,但都为高分子材料的合成提供了有效的途径。
二、高分子材料在工业中的应用高分子材料在工业上应用极为广泛,下面将分别从四个方面进行介绍:1. 包装材料塑料薄膜、塑料瓶、食品包装、洗涤用品包装等都是高分子材料制成的,其好处是轻便、防水、密封性好、易于存储、简易加工等。
2. 电子材料高分子材料在电子材料领域有着广泛的应用。
用塑料制成的晶体管、绝缘体材料等,为电子设备的小型化、轻量化提供了条件。
高分子材料的合成
高分子材料的合成在现代材料科学领域中,高分子材料凭借其独特的性能和广泛的应用领域而备受关注。
高分子材料的合成是一项重要的研究课题,本文将深入探讨高分子材料的合成方法,包括常用的聚合反应、共聚反应和后掺等技术。
一、聚合反应聚合反应是制备高分子材料的常见方法之一。
聚合反应通过将单体分子在一定条件下连接成长链高分子分子,使其具备特定的结构和性质。
聚合反应的条件包括适宜的温度、催化剂和反应时间等。
1. 自由基聚合反应自由基聚合反应是一种常用的聚合方法,通过引入自由基引发剂,使单体分子中的双键发生开裂并与其他自由基连接形成长链高分子。
自由基聚合反应适用于合成聚乙烯、聚丙烯等高分子材料。
2. 阳离子聚合反应阳离子聚合反应是基于阳离子引发剂的一种聚合方法,适用于含有极性官能团的单体。
阳离子聚合反应可用于合成聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等高分子材料。
3. 阴离子聚合反应阴离子聚合反应是基于阴离子引发剂的一种聚合方法,适用于含有负电荷的单体。
阴离子聚合反应常用于合成聚氯乙烯、聚苯乙烯等高分子材料。
二、共聚反应共聚反应是将两种或多种不同的单体分子通过聚合反应连接成高分子结构的方法。
共聚反应可以在一定程度上调节高分子材料的性能,扩展其应用范围。
1. 无定型共聚反应无定型共聚反应是一种常见的共聚反应方法,通过在反应体系中同时引入不同单体分子,使其共同参与聚合反应形成无定型高分子结构。
无定型共聚反应适用于制备聚酯醚、聚酰胺等高分子材料。
2. 嵌段共聚反应嵌段共聚反应是一种将两种或多种单体分子以片段的形式依次连接成高分子结构的方法。
嵌段共聚反应可以控制高分子材料的结晶行为和热性能,并能制备具有特定功能的材料。
三、后掺后掺是一种将低分子化合物(后掺剂)加入到高分子材料中,通过化学反应使其与高分子链发生结合的方法。
后掺可以在材料表面改善性能、调节形态和增加功能等。
1. 共价后掺共价后掺是一种通过共价键连接后掺剂和高分子链的方法。
高分子材料的制备及应用研究进展
高分子材料的制备及应用研究进展高分子材料是一种具有广泛应用前景的材料,在各个领域中都有重要的作用。
本文将就高分子材料的制备方法及其在不同领域中的应用做出简要介绍。
高分子材料的制备方法多种多样,常见的方法包括聚合法、溶液法、熔融法、注塑法等。
其中,聚合法是最常用的方法之一。
聚合法通过采用不同的引发剂和反应条件,将单体分子连接成长链的高分子分子。
溶液法则是将溶解有高分子单体的溶液逐渐蒸发,让单体分子逐渐聚合形成高分子。
熔融法则是将高分子单体加热至熔点形成熔体,然后通过压力和温度的变化控制其聚合。
注塑法是将高分子熔体通过注射器注入到模具中,随后冷却凝固形成制品。
这些方法各有优缺点,适用于不同的高分子材料制备需求。
高分子材料在不同领域中有广泛应用。
在医学领域,高分子材料可以用于制备人工器官、药物缓释系统、组织工程材料等。
例如,一种被广泛应用于心脏病患者的人工心脏瓣膜材料就是高分子材料。
高分子材料具有良好的生物相容性和生物降解性,能够与人体组织相容,同时具有良好的耐久性和力学性能。
在电子领域,高分子材料可以用于制备柔性显示器件、有机太阳能电池、导电聚合物等。
高分子材料具有重量轻、柔性好、可塑性强的特点,能够适应不同形状和需求,因此在柔性电子产品中有广泛应用。
在环境保护领域,高分子材料可以制备吸附材料、膜材料、催化剂等,用于水处理、废气处理和垃圾处理等。
高分子材料具有较大的比表面积和较好的吸附性能,能够有效去除水中的有机污染物和重金属离子。
在航空航天领域,高分子材料可以用于制作轻质结构和防护层等。
高分子材料具有质量轻、强度高、隔热性好的特点,可以有效减轻航空器的重量并提高其性能。
虽然高分子材料的制备方法和应用领域十分广泛,但仍然存在一些挑战和问题。
首先,高分子材料的制备过程中可能出现反应不完全、副反应发生、分子量分布不合理等问题,使得材料性能不够稳定和一致。
其次,高分子材料的应用领域需要材料具备特定的物理性能和化学稳定性,因此高分子材料在不同领域中需求的性能参数差异较大,需要不断研究和改进。
高分子材料的制备及结构调控研究
高分子材料的制备及结构调控研究高分子材料是一类具有高分子量、由重复单元构成的大分子化合物,具有着重要的物理化学性质。
作为材料学研究中一个重要的分支,高分子材料的制备及结构调控研究正受到越来越多的关注。
本文围绕这一主题,总结了当前高分子材料制备及结构调控的主要方法和技术,以及对未来发展趋势的展望。
一、高分子材料制备的主要方法高分子材料的制备涉及到许多不同的方法,但主要可以分为两大类:聚合法和加工法。
1. 聚合法聚合法是通过分子间的化学反应将单体分子串联成为高分子链的方法。
目前常用的聚合法分为以下几种:(1) 自由基聚合自由基聚合是最常用的一种聚合方法。
在这一过程中,单体分子中的双键可以开启并与周围的自由基反应,从而不断加入到高分子链中,形成一个不断延伸的长链高分子。
即便是在常温条件下,自由基聚合本身也具有很高的化学反应活性和转化率。
(2) 阳离子聚合阳离子聚合是另外一种形式的聚合法。
在这一过程中,单体分子含有活性阳离子,可以通过加入对应阴离子的方式在高分子链中进行扩展。
相对于自由基聚合,阳离子聚合更加适合开发低温、低反应速率条件下的聚合剂。
(3) 阴离子聚合与阳离子聚合相对的是阴离子聚合。
在这一过程中,单体分子中的投入阴离子可以被汇入到起始剂中,并通过引发体重复反应的方式不断加入到高分子链中,形成长链高聚物。
(4) 离子交换聚合离子交换聚合是利用离子之间的相互作用,通过交换阳离子和阴离子进行黏合。
这一聚合方法可以产生连续性、自遮挡性具有多孔性的聚合物。
2. 加工法加工法是一种通过增加高分子材料体积并塑化后加工成为不同形态的材料的方法。
根据加工方法的不同可以分为以下两种:(1) 热塑性加工热塑性加工是一种在高温下的塑性加工方式,通过对高分子材料的融化、加工、冷却等过程进行加工。
该方法适用于热塑性高分子体系。
(2) 热固性加工热固性加工是通过化学交联将高分子材料固化成不可逆转的形态的方法。
在这一过程中,高分子不同分子间的化学基团之间的交联发生,则高分子转变成纤维状、板状或块状的材料。
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23
第三章 功能高分子的制备方法
如果引发剂(R-R’)对增长自由基向引发剂自 身的链转移反应具有很高的活性,或由引发剂分解 产生的自由基的一部分易于发生与链自由基的终止 反应,那么乙烯基单体的自由基聚合过程则可由下 式来表示。
R R' + n M R [ M ]n R'
由于该引发剂集引发、转移和终止等功能 于一体,故称之为引发转移终止剂(iniferter)。
9
第三章 功能高分子的制备方法
3.0
追加 单 体
2.0
2.5
-3
Mn× 10
2.0
1.5
1.0
1.0
0.5
0.0 0 50 100 150 200
转 化 率
%
图3—1 用HI/I2引发2-乙酰氧乙基乙烯基醚聚合时 单体转化率与数均分子量和分子量分布的关系
10
第三章 功能高分子的制备方法
采用HI/I2引发体系引发烷基乙烯基醚进行阳离 子活性聚合的机理为:
13
引发
M A + ROH RO M + CH2 O RO M CH2 + AH RO CH2 CH2 O M
增长
RO CH2 CH2 O M + CH2 O RO [CH2 CH2 O] nCH2 CH2 O M CH2
14
第三章 功能高分子的制备方法
四氢呋喃为五元环,较稳定,阴离子聚合不能 进行,而只能进行阳离子聚合。碳阳离子与较大的 反离子组成的引发剂可引发四氢呋喃的阳离子活性 聚合。例如 Ph3C+SbF6- 可在-58℃下引发四氢呋 喃聚合,产物的相对分子质量分散指数为1.04。
17
第三章 功能高分子的制备方法
① 链引发反应
CH3 CH3
δ
OCH3 C OSi(CH3)3
C
+
δ
CH3 C C
CH2
OCH3 O
HF2
CH3O O
CH3 C C CH3 CH2
CH3 C C
OCH3 OSi(CH3)3
(I)
18
第三章 功能高分子的制备方法
② 链增长反应
CH3O C O CH3 C CH3 CH2 CH3 C C O CH3 + OSiMe3 CH2 CH3 C C O CH3 O
CH3O C O
CH3 C [ CH2 CH3
CH3 C ]n CH2 COOCH3
CH3 C H + SiMe3OCH3
COOCH3
20
第三章 功能高分子的制备方法
基团转移聚合与阴离子型聚合一样,属“活性聚 合”范畴,故产物的相对分子质量分布很窄,一般D = 1.03~1.2。同时,产物的聚合度可以用单体和引 发剂两者的摩尔浓度比来控制(DP = [M]/[I])。 此外还有以苯甲醛为引发剂,以 Bu2AlCl 或 ZnBr2为催化剂,硅烷基乙烯醚为单体的Aldol—基 团转移聚合。
21
第三章 功能高分子的制备方法
H C O + CH2 CHOSiMe2Bu ZnBr2 H C CH2 H C O OSiMe2Bu n CH2 H [C H CH2 ]n+1 C O CH3OH
CHOSiMe2Bu ZnBr2 H CH2 ]n+1 C O +
OSiMe2Bu
H [C OH
(n+1)BuMe2SiOCH3
33
单官能度 Z
C S
R
R = C(CH3)2ph, CH(CH3)ph, CH2ph, CH
第三章 功能高分子的制备方法 C(CH )(CN)CH CH COOH, C(CH )(CN
3 2 2 3
C(CH3)2CN, C(CH3)(CN)CH2CH2CH2O
CH3 双官能度 Z CS C CH3
3.2.3 阳离子活性聚合 阳离子聚合出现于20世纪40年代,典 型工业产品有聚异丁烯和丁基橡胶。 目前,烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙烯 及其衍生物、1, 3 —戊二烯、茚和α-蒎烯等都 已经实现了阳离子活性聚合。
8
第三章 功能高分子的制备方法
在用HI/I2引发烷基乙烯基醚的阳离子聚合中, 发现聚合过程具有以下活性聚合的典型特征: ① 数均相对分子质量与单体转化率呈线性关系; ② 聚合完成后追加单体,数均分子量继续增长; ③ 聚合速率与HI的初始浓度[HI]0成正比; ④ 引发剂中I2浓度增加只影响聚合速率,对相对分 子质量无影响; ⑤ 在任意转化率下,产物的分子量分布均很窄,< 1.1。
第三章 功能高分子的制备方法
3.1 概述
高性能与功能高分子材料的特点在于他们特殊的 “性能”和“功能”,因此在制备这些高分子材料的时 候,分子设计成为十分关键的研究内容。
1
第三章 功能高分子的制备方法
目前采用的制备功能高分子材料的方法可 归纳为以下三种类型: 功能性小分子材料的高分子化; 已有高分子材料的功能化; 多功能材料的复合以及已有功能高分子材料 的功能扩展。
CH3O C O
CH3 C CH3 CH2
CH3 C CH2
CH3 C C
O CH3 OSiMe3
COOCH3
聚合物 (II)
19
第三章 功能高分子的制备方法
③ 链终止反应
CH3O C O CH3 C [ CH2 CH3 CH3 C ]n CH2 COOCH3 CH3 C C O CH3 OSiMe3 + CH3OH
6
第三章 功能高分子的制备方法
3.2.2 阴离子活性聚合 基本特点: 1)聚合反应速度极快,通常在几分钟内即告完成; 2)单体对引发剂有强烈的选择性; 3)无链终止反应; 4)多种活性种共存; 5)相对分子质量分布很窄,目前已知通过阴离子活 性聚合得到的最窄相对分子质量分布指数为1.04。
7
第三章 功能高分子的制备方法
31
第三章 功能高分子的制备方法
R + A X nM R [ M ]n -1 M + A X
R
X +A
R [ M ]n X + A
其中A—X为链转移剂
图3—6 可逆加成—断裂链转移自由基聚合原理示意图
32
第三章 功能高分子的制备方法
S
单官能度
C Z Z = ph, CH3 R = C(CH3)2ph, CH(CH3)ph, CH2ph, CH2phCH=CH2 C(CH3)2CN, C(CH3)(CN)CH2CH2CH2OH, C(CH3)(CN)CH2CH2COOH, C(CH3)(CN)CH2CH2COONa S R
C2H5 C2H5
多官能度
图 3—4 常用光引发转移终止剂结构式 C2H 5 C2H5 NCS CH2 CH2 SCN
28
第三章 功能高分子的制备方法
2. TEMPO引发体系 TEMPO(2,2,6,6-四甲基氮氧化物)是有机化 学中常用的自由基捕捉剂。 上世纪70年代末,澳大利亚的Rizzardo等人首次 将TEMPO用来捕捉增长链自由基以制备丙烯酸酯齐 聚物。 1993年,加拿大Xerox公司在 Rizzardo 等人 的工作基础上开展了苯乙烯的高温聚合。发现采用 TEMPO/BPO作为引发体系在120℃条件下引发苯乙 烯的本体聚合为活性聚合。
15
第三章 功能高分子的制备方法
3.2.5 基团转移聚合 基团转移聚合(group transfer po1ymerization, GTP)作为一种新的活性聚合技术,是1983年由美 国杜邦公司的O. W. Webster等人首先报道的。
16
第三章 功能高分子的制备方法
所谓基团转移聚合,是以不饱和酯、酮、酰胺 和腈类等化合物为单体,以带有硅、锗、锡烷基等 基团的化合物为引发剂,用阴离子型或路易士酸型 化合物作催化剂,选用适当的有机物为溶剂,通过 催化剂与引发剂之间的配位,激发硅、锗、锡等原 子与单体羰基上的氧原子结合成共价键,单体中的 双键与引发剂中的双键完成加成反应,硅、锗、锡 烷基团移至末端形成“活性”化合物的过程。
R
n SiR2 (OSiR2)2 O [ O Si ] 3n R
12
第三章 功能高分子的制备方法
2. 环醚的开环聚合 环醚主要是指环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃 等。它们的聚合物都是制备聚氨酯的重要原料。
环氧乙烷和环氧丙烷都是三元环,可进行阴离
子聚合和阳离子聚合。四苯基卟啉/烷基氯化铝或醇钠 可引发他们进行阴离子活性开环聚合。
2
第三章 功能高分子的制备方法
3.2 高分子合成新技术
3.2.1 活性与可控聚合的概念 活性聚合是1956年美国科学家Szwarc等人在 研究萘钠在四氢呋喃中引发苯乙烯聚合时发现 的一种具有划时代意义的聚合反应。
3
第三章 功能高分子的制备方法
Szwarc等人发现,在无水、无氧、无杂质、低 温条件下,以四氢呋喃为溶剂,萘钠引发剂引发的 苯乙烯阴离子聚合不存在任何链终止反应和链转移 反应,在低温、高真空条件下存放数月之久其活性 种浓度可保持不变。若再加入单体可得到更高相对 分子质量的聚苯乙烯。 基于此发现,Szwarc等人第一次提出了活性聚 合(living polymerization)的概念。
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第三章 功能高分子的制备方法
目前已发现很多可作为引发转移终止剂 的化合物,可分为热分解和光分解两种。 1). 热引发转移终止剂 主要为是C-C键的对称六取代乙烷类化 合物。其中,又以1, 2—二取代的四苯基乙烷 衍生物居多。
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第三章 功能高分子的制备方法
R1 R1 R1 = H, X = Y = CN, OC6H5, OSi(CH3) R2 = OCH3, X = Y = CN R2 C X C Y R3 R3 = H, X = H, Y = C6H5