接枝共聚物的应用
化学先生 / 2019-09-26
(1)制备具有高抗冲性能的聚合物 根据塑料增韧理论，在脆性塑料中适当引人一些橡胶粒子，往往可以在银纹发展过程中抑制银纹的增长，提高材料抗冲击的能力。因此如果将处于高弹态的材料以微粒的形式均匀地分散到垦玻璃态的聚合物(例如聚苯乙烯)中，应当可以增加材料的抗冲击能力。但是实际上，有时将橡胶粒子加到塑料中以后，只得到一种组织结构十分松散、脆性反而更大的材料，这显然是由于樟胶相和基体相之间的不相容、形成微观相分离而造成的结果。
如果改用接枝后的橡胶作为增韧粒子，这一问题就能完全解决。因为这时分股相粒子和基体和基体相材料之间的相容性可以大为改善。例如将以聚丁二烯橡胶为主链、聚苯乙烯为支链的接枝聚合物作为分散相混入聚苯乙烯中，就可获得种具有很高抗冲击能力的增韧材料。研究表明，当含有9%的橡胶、27%的接枝共聚物和64%的聚苯乙烯时，其抗冲性能最好。
高抗冲聚苯乙烯、ABS等高杭冲聚合物都是采用接枝共聚物制备的典型例子。
(2)天然橡胶的增强 接枝共聚物中的刚性支链可作为橡胶的增强单元，提高橡胶的力学性能，这种方法往往比直接添加刚性聚合物进行共混的效果更好。例如聚甲基丙酸甲酯在天然橡胶上接枝后，可以增强天然橡胶的力学性能。它的弹性模量在室温下可达到10的8次方Pa以上。这种材料可用来制造不易打碎的电器插头和插座，与用脆性的热塑性材料成硬橡胶制造的产品相比，具有很大的优越性聚苯乙烯在天然橡胶上接校后，也可增强天然橡胶的性能。在硫化的天然橡胶中加人30份接校共聚物后，在断裂伸长率和强度未明显降低的情况下，硬度和弹性模量等都显著增加。
(3)纤维材料的改性 很多合成纤维(例如聚丙烯腈等)都存在一个严重的问题，就是如何提高其染色性色泽保持能力。利用一些染色性能较好的单体与之接枝，可以改善纤维的染色性。例如丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮或甲基丙烯腈等都可以接枝到聚丙烯腈或聚丙烯上，从而提高这些纤维材料的染色性。
此外，棉纤维的物理性能， 包括强度、抗磨损性和抗皱性等都可以通过与乙烯类单体的接枝得到-定程度的改善。例如，用辐射按校法可将丙烯酸酯接枝到棉纤维的大分子上，以便降低棉纤维的吸水性。
(4) 成膜性能的改善 应用按枝技术可以改善聚合物材料的成膜性能。 例如聚甲基丙烯酸甲酯均聚物的成膜性能很差。将甲基丙烯酸甲酯通过辐射接枝方法接枝到天然橡胶上，当天然橡胶的质量份为5%左右时，就可以使聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的成膜性能。
(5) 制备功能高分子材料通过接枝共聚 物可以制备许多功能高分子材料。例如通过高能辅射的方法，可以将苯乙烯接枝到些成膜性能较好的聚合物上， 例如聚乙烯、聚丙烯和尼龙等。再对接枝上去的聚苯乙烯链段进行某些化学处理(如磺化)，即可使之具有交换离子的能力。
将甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯等接校到聚烯烃上以后，对酯基进行水解转变为羧酸基团，这样，即可作为弱酸型离子交换材料使用，面将4乙烯基吡啶和2-甲基5-乙烯基毗啶等化合物接枝到聚烯烃上以后，再与氯甲烷经季铵化反应，即可成为强碱型离子交换膜。
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