嵌段共聚改性

嵌段共聚改性第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日3.1基本原理嵌段共聚——可以看成接技的特例，其接技點(diǎn)位于聚合物主鏈的兩端。嵌段共聚物——聚合物主鏈上至少具有兩種以上單體聚合而成的以末端相連的長序列（鏈段）組合成的共聚物。第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日

…Am–Bn二嵌段聚合物…

…

…

三種基本形式

Am–Bn–Am或Am–Bn–Cn三嵌段聚合物…

…

…

(AmBn)n多嵌段聚合物…

…

此外：放射型嵌段共聚物由三個(gè)或多個(gè)二嵌段從中心向外放射，所形成的星狀大分子結(jié)構(gòu)。第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日3.2嵌段共聚物制備方法

烯類聚合

開環(huán)聚合

活性加成聚合

縮聚合(逐步聚合)第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日3.2.1加成聚合法——順序加料活性聚合*～～*+nB—→～～BBB～～BBB～～第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日(1)活性陰離子聚合——制備結(jié)構(gòu)清晰的嵌段共聚物的最重要的方法.R-+nA—→R～～AAA-—→R～(AAA)BBB～-

-～BBBBB～-+2nA—→AAAA～BBBB～AAAA第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日如：SBS嵌段物可先將S在烷基鋰的作用下合成聚苯乙烯單活性負(fù)離子，隨后加入計(jì)算量的S的和B混合單體，B對(duì)負(fù)離子的加成活性大于S，所以B消耗盡后，再與S加成，得SBS。第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日（2）活性陽離子加成聚合

活性陽離子聚合可預(yù)期得到陽離子單體的嵌段共聚物

如活性聚苯乙烯陰離子與活性聚四氫呋喃陽離子進(jìn)行交替終止

通過引發(fā)—轉(zhuǎn)移劑技術(shù)

第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日（3）自由基加聚

——

一般不能得到結(jié)構(gòu)清楚的嵌段物，只有少數(shù)第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日如：1.選用雙官能團(tuán)引發(fā)劑①單體A在溫和條件下與雙官能團(tuán)引發(fā)劑反應(yīng)，得到含有過氧化氫端基的聚合物A；A→～～AAAAA-R-O-OH

→Fe3++OH-+～～AAAAA-R-O·→～～AAA-R-BBB～～②再在還原劑和B存在下得到A-B嵌段共聚物.第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日2.若叔胺基對(duì)自由基B的轉(zhuǎn)移常數(shù)足夠大

CH2CH3

～AAA-N +～～B·→～～～AAA-BBB～～～

CH2CH3第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日3.2.2縮聚法（1）——各種具有末端官能團(tuán)的低聚體可用來制備各種各樣的嵌段共聚物，其中低聚體可采用逐步，加成或開環(huán)聚合反應(yīng)來制備。反應(yīng)如書P102～P103

唯一主要的要求條件是：有一個(gè)高效的反應(yīng)基團(tuán).

得到的共聚物,可以是完全交替鏈段或者是按統(tǒng)計(jì)規(guī)律排列的鏈段.

如

X～～Y+Y—Y—→（～～～/—）n+XY第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日（2）—嵌段也可通過自身偶合來改變它們的序列結(jié)構(gòu).

例

Am-Bn和Am-Bn-Am可分別偶合成Am-Bn-Am或-(Am-Bn)x-體系.

注:這種方法能用于比較穩(wěn)定的＂末端基因＂及偶聯(lián)劑．星形嵌段共聚物可以用相似的方法制成.即用一個(gè)多官能團(tuán)偶聯(lián)劑.第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日3.3嵌段共聚物性能與應(yīng)用3.3.1性能1．熱性能兩相嵌段共聚物保持了兩種嵌段固有的性質(zhì)，明顯有兩個(gè)Ｔｇ．兩相體系中的兩個(gè)Ｔｇ與其兩嵌段含量沒有顯著關(guān)系，兩模量平臺(tái)的位置卻與兩嵌段含量有關(guān)．第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日實(shí)際用處①在單相剛體系中，一種鏈段的Ｔｇ和熱畸變溫度，可通過與另一個(gè)可能容的高Ｔｇ鏈段進(jìn)行嵌段共聚行提高．②模量行為中的不變部分應(yīng)用在彈性體系中．第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日２．加工性能——指溶液澆注或熔融方法將材料變?yōu)橛杏眯螤畹男阅?①溶液加工沒有特殊問題②嵌段共聚物的嵌段組成結(jié)構(gòu)對(duì)熔體加工性能有重大的影響.

兩相嵌段共聚物在熔融時(shí)仍部分保留了兩相形態(tài),因而有在有流變性能.常需高溫、高壓加工條件,所需的高溫常達(dá)或超過共聚物的熱穩(wěn)定限度,導(dǎo)致擠出或成型時(shí)表現(xiàn)出高度的熔體破裂.第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日3．力學(xué)性能

剛性:由兩個(gè)硬嵌段或一個(gè)硬嵌段與一個(gè)短的軟嵌段組成把嵌段其聚物分為

彈性:一般含有一個(gè)軟嵌段與一個(gè)短的硬嵌段.硬嵌段——Tg或Tm在室溫以上的嵌段.軟嵌段——Tg(也可以是Tm)在室溫以下的嵌段.第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日４．化學(xué)性能

光學(xué)透明度比均聚物共混物要好得多．原因是由于共聚物顆粒大和各個(gè)宏觀相的折射率不同的緣故．第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日５．耐化學(xué)性①嵌段共聚物中含有耐化學(xué)能力好的嵌段與耐化學(xué)能力差的嵌段時(shí)，則可以達(dá)到相當(dāng)程度的耐化學(xué)能力而不損失其延性．②嵌段共聚物的水解穩(wěn)定性較均聚物好．第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日６．透過性能嵌段共聚的透過性很大程度上取決于超分子結(jié)構(gòu).

透過性的對(duì)數(shù)和嵌段體積分?jǐn)?shù)之間呈線性關(guān)系.

兩相嵌段共聚物不需要化學(xué)交聯(lián)或加入填料可以制備出堅(jiān)韌的薄膜.第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日７．增客性能①兩相嵌段共聚物可以與其嵌段組分相同的昀聚物有部分相容性．應(yīng)用：如均聚物通過與彈性嵌段共聚物共混

?。└纳凭畚锏臎_擊性能

ⅱ）改善均聚物的化學(xué)穩(wěn)定性

ⅲ）改善彈性體的加工性能②兩相嵌段共聚物也可使一對(duì)均聚物通過“乳化“等使之部分相容，無論是液、固這種共混均可．當(dāng)嵌段的Ｍ比均聚的Ｍ高，效果佳．第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日８．表面活化性能如由含水溶和油溶兩種嵌段的共聚物，環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷是非離子型洗滌劑．第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日3.3.2嵌段共聚物彈性體1、嵌段共聚物彈性工業(yè)上兩相嵌段共聚物彈性體有三種

?。┍揭蚁?二烯類Am-Bn-Am型或星型嵌段共聚物及其氫化衍生物

ⅱ）聚酯醚-（Am-Bn）x-型嵌段共聚物

ⅲ）亞氨酯-酯-（Am-Bn）x-型嵌段共聚物第二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日

2．增韌熱塑性樹脂高體積分?jǐn)?shù)的硬嵌段和低體積分?jǐn)?shù)的軟嵌段可