《嵌段共聚改性》ppt课件.ppt

第三章 嵌段共聚改性,3.1 基本原理,嵌段共聚——可以看成接技的特例，其接技点位于 聚合物主链的两端 嵌段共聚物——聚合物主链上至少具有两种以上单 体聚合而成的以末端相连的长序列 （链段）组合成的共聚物… Am–Bn 二嵌段聚合物 … … … 三种基本形式 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 由三个或多个二嵌段从中心向 外放射，所形成的星状大分子结构3.2 嵌段共聚物制备方法,,烯类聚合 开环聚合,活性加成聚合 缩聚合(逐步聚合),,,3.2.1 加成聚合法 ——顺序加料活性聚合 *～～*+nB—→～～BBB～～BBB～～,(1)活性阴离子聚合 ——制备结构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,如：SBS嵌段物 可先将S在烷基锂的作用下合成聚苯乙烯单活性负离子，随后加入计算量的S的和B混合单体，B对负离子的加成活性大于S，所以B消耗尽后，再与S加成，得SBS。

2）活性阳离子加成聚合 活性阳离子聚合可预期得到阳离子单体的嵌 段共聚物 如活性聚苯乙烯阴离子与活性聚四氢呋喃阳 离子进行交替终止 通过引发—转移剂技术,,（3）自由基加聚 —— 一般不能得到结构清楚的嵌段物，只有 少数,如：1.选用双官能团引发剂 ① 单体A在温和条件下与双官能团引发剂反应，得到含有过氧化氢端基的聚合物A； A → ～～AAAAA-R-O-OH →Fe3+ +OH- +～～AAAAA-R-O·→～～AAA-R- BBB～～ ② 再在还原剂和B存在下得到A-B嵌段共聚物.,2.若叔胺基对自由基B的转移常数足够大 CH2CH3 ～AAA-N +～～B·→～～～AAA-BBB～～～ CH2CH3,,,3.2.2 缩聚法,（1）——各种具有末端官能团的低聚体可用来制备各种各样的嵌段共聚物，其中低聚体可采用逐步，加成或开环聚合反应来制备 反应如书P102～P103 唯一主要的要求条件是：有一个高效的反应基团. 得到的共聚物,可以是完全交替链段或者是按统计规律排列的链段. 如 X～～Y+ Y—Y—→（～～～ /—）n+ XY,（2）—嵌段也可通过自身偶合来改变它们的序列结构. 例 Am-Bn和Am-Bn-Am可分别偶合成Am-Bn-Am或 -( Am-Bn)x- 体系. 注: 这种方法能用于比较稳定的＂末端基因＂及偶联剂． 星形嵌段共聚物可以用相似的方法制成.即用一个多官能团偶联剂.,3.3嵌段共聚物性能与应用,3.3.1 性能 1．热性能 两相嵌段共聚物保持了两种嵌段固有的性质，明 显有两个Ｔｇ． 两相体系中的两个Ｔｇ与其两嵌段含量没有显著 关系，两模量平台的位置却与两嵌段含量有关．,实际用处 ① 在单相刚体系中，一种链段的Ｔｇ和热畸变温 度，可通过与另一个可能容的高Ｔｇ链段进行 嵌段共聚行提高． ② 模量行为中的不变部分应用在弹性体系中．,２．加工性能 ——指溶液浇注或熔融方法将材料变为有用形状的性能. ① 溶液加工没有特殊问题 ② 嵌段共聚物的嵌段组成结构对熔体加工性能有重大的影响. 两相嵌段共聚物在熔融时仍部分保留了两相形态,因而有在有流变性能.常需高温、高压加工条件,所需的高温常达或超过共聚物的热稳定限度,导致挤出或成型时表现出高度的熔体破裂.,3．力学性能 刚性:由两个硬嵌段或一个硬嵌段与一个短的软 嵌段组成把嵌段其聚物分为 弹性:一般含有一个软嵌段与一个短的硬嵌段. 硬嵌段——Tg或Tm在室温以上的嵌段. 软嵌段——Tg(也可以是Tm)在室温以下的嵌段.,,４．化学性能 光学透明度比均聚物共混物要好得多． 原因是由于共聚物颗粒大和各个宏观相的折 射率不同的缘故．,５．耐化学性 ① 嵌段共聚物中含有耐化学能力好的嵌段与耐 化学能力差的嵌段时，则可以达到相当程度 的耐化学能力而不损失其延性． ② 嵌段共聚物的水解稳定性较均聚物好．,６．透过性能 嵌段共聚的透过性很大程度上取决于超分子结构. 透过性的对数和嵌段体积分数之间呈线性关系. 两相嵌段共聚物不需要化学交联或加入填料 可以制备出坚韧的薄膜.,７．增客性能 ① 两相嵌段共聚物可以与其嵌段组分相同的昀聚 物有部分相容性． 应用：如均聚物通过与弹性嵌段共聚物共混 ⅰ）改善均聚物的冲击性能 ⅱ）改善均聚物的化学稳定性 ⅲ）改善弹性体的加工性能 ② 两相嵌段共聚物也可使一对均聚物通过“乳 化“等使之部分相容，无论是液、固这种共混 均可．当嵌段的Ｍ比均聚的Ｍ高，效果佳．,８．表面活化性能 如由含水溶和油溶两种嵌段的共聚物，环氧 乙烷-环氧丙烷是非离子型洗涤剂．,3.3.2 嵌段共聚物弹性体 1、嵌段共聚物弹性 工业上两相嵌段共聚物弹性体有三种 ⅰ）苯乙烯/二烯类 Am-Bn-Am型或星型嵌 段共聚物及其氢化衍生物 ⅱ）聚酯醚 -（Am-Bn）x-型嵌段共聚物 ⅲ）亚氨酯-酯-（Am-Bn）x-型嵌段共聚物,2．增韧热塑性树脂 高体积分数的硬嵌段和低体积分数的软嵌段可改 善硬、脆聚合物冲击强度 如:S—B 75%PS 可作为透明包装材料,3．嵌段共聚物表面活性剂 4．其它应用 ① 分离膜材料 ——气体、液体分离、脱盐、超过滤等． ② 医用材料 ——主要用于改善材料的血液相容性及人工皮肤等．,。