第三章 高分子材料化学改性.ppt

(homopolymerization),所形成的聚合物链由一种单体单元组成,其产物称为均聚(homopolymer)。由两种或两种以上单体进行的聚合反应成为共聚合反应(copolymerization),所形成的聚合物含有两种或多种单体单元,相应地,其产物成为共聚物(copolymer)。如:,共聚反应可分为三种类型:1>两种单体参加的共聚反应称为二元共聚;2>三种单体参加的共聚反应称为三元共聚,3>多种单体参加的共聚反应称为多元共聚。对二元共聚的理论已研究得相当详细,三元共聚动力学和组成问题则相当复杂。三元以上的共聚物实际应用较多,但对其动力学和组成问题的理论上的定量分析很少。以二元共聚为例,共聚物大分子形式:按结构单元得连接顺序及数量的不同,常把共聚物分成如下四种类型:~[M1]a[M2]b[M1]a[M2]b~(1)无规共聚物(randomcopolymer):其中两单元M1、M2无规排列。M1、M2连续的单元数不多,但数目较小,从几到几十不等,按一定的几率分布。自由基共聚物,如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,一般属于这种类型。(2)交替共聚物(alternatingcopolymer):两单体单元在分子链上有规律地交替排列,M1单体单元相邻的肯定是M2单体单元,共聚物中M1、M2两单元严格相同。可看作无规共聚的一种特例。苯乙烯-马来酸酐共聚物属于这一类。(3)嵌段共聚物(blockcopolymer):a不等于b,a与b均不等于常数,但数目很大,从几十到几百甚至几千。相当于一种均聚物大分子镶嵌在另一种单体的均聚物大分子之中,或二者相互连接。有ABA型(如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物SBS)和AB型(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)及(AB)n型三种主要形式。(4)接枝共聚物(graftcopolymer):大分子链上a的数目很大,b等于零。支链a等于零,b的数目很大。即大分子主链上只有M1,支链上只有M2。,系由一般的共聚反应制的。嵌段和接枝共聚物往往呈非均相,有点类似共混体系。如高抗冲性的聚苯乙烯是以聚丁二烯作主链,接枝上苯乙烯作为支链以提高其抗冲性。按《聚合物化学命名原则》共聚物一般表示为“聚XX-XX”或“XX-XX共聚物”两单体名称以短线相连,前面加“聚”字或后面加“共聚物”,如聚丁二烯-苯乙烯或丁二烯-苯乙烯共聚物。IUPAC则在两单体间插入表明共聚物的类型的符号-ra-:Random(无规),如:chloroethylene(氯乙烯)-ra-vinylacetate(醋酸乙烯酯),无规共聚物名称中,前面的单体为主单体,后为第二单体。无规共聚物名称中,前面的单体为主单体,后为第二单体;-alt-:alternating(交替);-b-:block(嵌段),嵌段共聚物名称中,前后单体代表聚合的次序,如:polybutadiene(丁二烯)-b-Styrene(苯乙烯);-g-:graft(接枝),接枝共聚物名称中,前面的单体为主链,后面的单体为支链,如聚丙烯-g-丙烯酸。,如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、ABS、MBS、SBS等重要品种已经工业化大规模生产。因此,研究共聚合反应有特别的意义。首先,共聚物的性能与参与反应的几种单体结构单元均有关,是其均聚物性能的综合和互补,因此共聚合是高聚物改性的一种重要手段。通过共聚,可以改进许多性能,如机械强度,弹性,塑性,柔软性,玻璃化温度,塑化温度,熔点,溶解性能,染色性能,表面性能等。性能改变的程度与第二、第三单体的种类、数量、以及排列方式有关。