接枝共聚改性

null 接枝共聚改性 接枝共聚改性吴振飞 王鑫楠 高敏捷 刘俊 诸慧杰 潘伸易目录目录概述概述接枝共聚改性所谓接枝共聚是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，所形成的产物称作接枝共聚物。1定义概述概述2分类概述概述接枝共聚改性1. 接枝共聚物是单一的化合物，可以发挥每一个组分的特征性质 其形态结构很大程度上依赖于接枝链和主链的体积分数： 浓度较高组分=>连续相 浓度相等时=>相的连续性随样品制作条件变化 2. 接枝共聚物 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出两个不同的玻璃化转变温度 3. 接枝共聚物易和它们的均聚物共混，与其组分聚合物有较好的相容性3特点 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究 接枝共聚反应首先要形成活性接枝点，各种聚合的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种，而后产生接枝点。活性点处于链的末端，聚合后将形成嵌段共聚物；活性点处于链段中间，聚合后才形成接枝共聚物。接枝聚合物分子结构设计接枝聚合物合成新方法 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究1接枝聚合物分子结构设计 科技的迅猛发展要求材料具有高性能和可控性能。而通过新单体聚合得到的材料越来越难以满足这个要求，相反，那些已经大量使用过的单体能组成精细复杂的架构，从而可以满足这种需要。分子链 结构规整接枝 共聚物星型 侧链 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究2接枝聚合物合成新方法 超临界 流体法“连接”化学法原位氯化 接枝共聚接枝聚合物合成方法主要是通过阴离子、阳离子、ATRP等方法结合使用。但这类方法条件比较苛刻，亦存在一定弊端。各种接枝反应合成的新方法依然是研究的热点。 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究1“连接”化学法 有人采用一种名为“连接”化学(click chemistry)的方法得到接枝共聚物。该方法采用铜(I)做催化剂，带有叠氮基团封端的枝链与炔基进行加成反应。首先通过可控开环聚合制备a位带有乙炔基结构的环戊内酯，将其与环己内酯进行开环共聚合，然后使用带有叠氮端基的聚乙二醇(PEG)进行接枝，得到PEG接枝的两亲性聚酯。用同样方法，他还得到了含有寡肽结构接枝的共聚物。 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究1“连接”化学法 由于“连接”反应条件温和，这种方法普遍适用于接枝多种功能化基团到脂肪族聚酯链上。由于可以方便地将叠氮基团和炔基基团引入到有机聚合物分子中，因此“连接”化学在两亲性聚酯中的应用具有特殊的价值。利用“连接”化学简便的合成了蝌蚪状PEO接枝的聚￡-己内酯，避免了一系列的基团保护和解保护过程。 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究2超临界流体法 最近，由于超临界流体的低黏度利于减少自由基引发剂分解时造成的笼壁效应，因此在聚合物合成中的应用越来越广泛。这种方法可以用于连有不同功能化取代基团的聚合物链，甚至高黏度和低溶解度条件下也可以使用。这种新型均一侧链分布接枝共聚物材料是不可能通过传统方法制备的。 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究3原位氯化接枝共聚 氯化原位接枝共聚是聚合物在氯化反应的同时进行接枝共聚反应，将氯化和接枝合并成一个过程进行。该方法是在聚合物与单体混合物体系中直接通入氯气，反应在气一固态非均相中进行，骨架聚合物氯化的同时发生接枝反应，反应中不需要加入任何引发剂。它有如下优点：氯化反应和接枝反应一步进行；可以通过改变主链和支链单体、氯气含量、反应条件得到具有期望官能团和分子结构的不同聚合物；反应是气固相，无需有机溶剂和引发剂，是一种环境友好方法。氯气可被循环利用及获得产物，氯化氢可以被水吸收得到盐酸，是原子经济型反应。 接枝共聚改性的研究 接枝共聚改性的研究3原位氯化接枝共聚 ISCGC对于接枝共聚物的合成是一种简单方便的新方法，与其它传统接枝方法得到的产物相比，ISCGC合成的产物具有更高的接枝点，相对短小的支链，无交联结构和与主链完全不同的物理机械性能。这种特殊的分子结构将使材料获得更为特殊的性能。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用 ①接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成，结构，长度以及支链数。长支链的接枝物类似共混物，支链短而多大接枝物则类似无规共聚物。通过各种复杂特殊的主链和侧链分子结构设计可以使材料具有更为优良的性质，在医用材料中具有极大应用前景。②不断翻新的接枝聚合物合成方法又大大提高了复杂结构的可实现性。可以预想随着人们对高性能材料的需求量加大，围绕接枝聚合物分子设计和合成方法的研究也将会有更大发展，成为扩大聚合物应用领域，改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用1主要方向接枝共聚 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用1蛋白质 蛋白质经过接枝改性后，能够提高其在医药、食品、服装、塑料、皮革等领域的应用。近几年来，蛋白质接枝共聚改性的研究主要集中在引发体系、接枝单体、聚合方法、反应时间、反应温度等方面，而引发体系和接枝单体是研究比较多的热点问题。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用2淀粉 淀粉与乙烯基单体接枝共聚是淀粉改性的重要方法,淀粉接枝共聚物具有天然与合成高分子的优良性能。如塑化性、成膜性、超强吸水性、絮凝性、粘合性等,它在高吸水材料、生物降解塑料、造纸工业添加剂、环境废水处理等领域有着广泛的应用。 光化学反应基本原理 光化学反应基本原理2淀粉 存在 问题 *1 降低引发剂的成本,开发高效廉价的引发剂,解决现用引发剂氯丙烯腈价格昂贵,过硫酸盐引发活性低的问题。3 不断进行新品种的研发,研制出用途更广泛、价格更低廉的淀粉接枝型功能材料。2 寻找适合的操作工艺,使加工过程尽量简化,提高接枝率,从而达到降低加工成本、降低能耗的目的。 淀粉接枝共聚物性能优异,用途广泛,原料易得且可再生,因此受到人们的普遍关注。但目前还存在不少问题,根据发展需要可从以下几方面着手解决目前存在的问题。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用3天然橡胶 我国天然橡胶接枝共聚研究始于60年代初，这一期间，赵秀云、吕正芸等分别讨论了天然橡胶、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯三元体系及其应用，丁开爽等研究了NRg一MMA、NRg-ACN等接枝共聚。而曾汉明等合成了含3%一15%天然像胶的笨乙烯接枝共聚物以及甲基丙烯酸甲酝与少量天然橡胶的接枝共聚物.通过天然橡胶与苯乙烯一内烯睛接枝共聚改性酚醛塑料的研究也取得了满意的结果.这些研究的目的不同于国外50年代中后期通过接枝共聚改性天然像胶性能的目的。 70年代未见有相关的研究报导。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用3天然橡胶 80年代初，又开始有接枝共聚的研究报导，但讨论的是溶液体系。随后，黄素娟等连续发表了有关橡胶胶乳接枝共聚的系列研究报导，包括改性天然橡胶胶乳的粘接特性及其应用，天甲胶乳及其胶枯剂的研制，丙烯酸胺与天然橡胶接枝共聚物及其枯合性能研究，并详细讨论了天甲胶乳合成中接枝共聚物反应与条件依赖关系，以及某些接枝聚合物表面的酸碱作用。 天甲胶乳的研制和中试虽在1986年通过了有关部门的鉴定，并随后在广州安装了成套生产线.但由于多方面的原因，生产线一直闲置未用。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用4纤维素 对于纤维素的研究与开发，特别是对它进行的改性研究，多年来一直引起人们的强烈兴趣与致力开拓。接枝共聚(graft copolymerization)是对纤维素进行改性的重要方法之一。它可以赋予纤维素以某些新的性能，同时又不至于完全破坏纤维素材料所固有的优点。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用4纤维素 其特征是合成单体起聚合反应，生成高分子链，经共价化学键接枝到纤维素大分子链上。通过纤维素与丙烯酸、丙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、苯乙烯、醋酸乙烯、异戊二烯和其它多种人工合成高分子单体之间的接枝共聚反应，人们现已制备出性能优良的高吸水材料、离子交换纤维、永久性的染色织物以及具有力学性能的模压板材等新型化工产品;同时还提高了棉织物的热定型性和防污性闭、纤维的耐磨性与化学稳定性以及粘胶纤维和橡胶的粘合性能等等。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用4木素 作为造纸工业的主要副产物之一,木素的应用领域非常广,可用作土质稳定剂,水泥的粉碎助剂,混凝土减水剂、粘结剂,石油钻井泥浆的分散剂、油井水泥缓凝剂等,沥青乳汁液等的乳化稳定剂,在轻工业用作染料、颜料、涂料、油墨、皮革鞣剂和橡胶制品的添加剂等。在水处理方面,木素可用作絮凝剂、分散剂、阻垢剂、防锈剂、缓蚀剂等。如果通过化学改性及其他适当的途径提高现有产品的性能或生产出具有更高经济效益的产品,用于其他工业或商业过程中,将大大提高其利用效率。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用4木素 木素接枝共聚反应的研究已经历了三四十年的时间,木素接枝共聚物合成多为自由基聚合,自由基聚合是指活性物种为带独电子的自由基的连锁聚合。自由基聚合根据引发方式及活性物种产生方式的不同,又可分为引发剂引发聚合、热聚合、光聚合、辐射聚合、电化学聚合等多种类型,而木素的接枝共聚以引发剂引发聚合、辐射聚合及酶催化聚合3种类型居多。人们从多个角度研究了木素接枝共聚反应的影响因素,包括木素的树种来源,木素的制备方法,所用溶剂、引发剂种类和用量,单体种类和用量等,这些工作是木素进一步合理和高附加值利用的基础。 接枝共聚改性的应用 接枝共聚改性的应用5明胶 利用接枝共聚的 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 在明胶主链上接枝由各种单体组成的侧链.由于所用单体不同，接枝点数目不同，侧链的长短不同，因而可以获得性能各异的接枝产物。这是对明胶进行改性很有发展前途的途径之一。从以上介绍可以看出，关于这类接枝共聚反应的规律，还有不少问题没有弄清楚.只有掌握其规律性，才能有目的地为各行业提供有实用价值的明胶接枝产物。近年，国外已开始注意这方面的研究工作。而我国目前关于明胶接枝改性的工作还进行得不多，这是一个有待开发的领域。