互穿聚合物网络的类型
化学先生 / 2019-10-05
1.按材料形态分类
按材料的形态分类，IPN可分为理想IPN.部分IPN和相分离IPN。
(1)理想IPN：理想IPN是指形成互穿网络的两种聚合物在分子水平上均匀贯穿的IPN,由于大部分聚合物之间缺乏热力学上的相容性，因此实际上很难得到理想IPN。
(2) 部分IPN：部分IPN是指形成互穿网络的两种聚合物仅是部分相容的，因此两种不同聚合物不可能完全在分子水平上相互贯穿，聚集体中存在微相分离结构。这种IPN的特点是具有较宽的玻璃化转变区城。目前大部分IPN属于这一类。
（3)相分离IPN：相分离IPN是指形成互穿网络的两种聚合物是完全不相容的。由于存在互穿网络的特殊结构，完全不相客的聚合物在“强制互溶”的作用下，实际上提高了相容性，因此也可制得有定相互作用的多组分聚合物， 如聚苯乙烯/聚异戊二烯IPN。
2.按合成方法分类
互穿聚合物网络是以化学合成方法制备的物理混合物，按其制备方法可分成四种:分步IPN、同步IPN、半互穿IPN和胶乳IPN。
(1) 分步IPN：用分步法合成的IPN称为分步型IPN (简称分步IPN)。在合成IPN时，互穿聚合物网络是分步形成的。这种方法，1960 年首先由J. R. Millar 提出。分步型IPN方法首先是聚合物I与交联剂反应，制成聚合物网络I，然后再将聚合物网络I置于由单体、交联剂及引发剂等组成的混合溶液中，使混合溶液中的物质渗人聚合物网络王中。经过引发作用，使单体I等物质在聚合物网络I中发生聚合及交联反应，最后形成聚合物网络1。两种聚合物网络的大分子链段相互贯穿，形成互穿聚合的网络:分步合成的另一方法是将两单体及所需的交联剂、引发剂等先制成混合溶液。在反应中控制聚合及交联反应条件，使反应的第阶段只形成 聚合物网络I.待反应的第二阶段，才形成聚合物网络1。经过反应过程，先后形成两种网络，互相贯穿，形成了互穿聚合物网络。
(2) 同步IPN：用同步法合成的IPN称为同步型IPN ( simultaneous IPN).简称SIN.在合成反应时，两种聚合物的网络同时反应生成。这种方法是1974年由K. Frisch等人提出的。在同步合成法制备IPN时，两种聚合单体与所需的交联剂、引发剂等先配制成混合溶液，然后采用互不F涉的聚合机理进行反应使两种单体同时发生聚合和交联。例如，将制备环氧树脂的各组分和制备交联型丙烯酸酯树脂的各组分混合起来，在使丙烯酸酯类单体引发聚合的同时使环氧树脂发生交联，即可制得SIN环氧树脂/聚丙烯酸酯。
(3)半互穿IPN：半互穿IPN与其说是一种制备方法，不如说是一种类型。它是在分步法或同步法的基础上制得的一种互穿聚 合物网络，简称Semi-IPN, 1969 年由K. Frisch首先制得。所谓Semi IPN是指构成IPN的两聚合物中只有一个聚合物是网状结构，而另一个聚合物却是线状结构的，即网络与线型大分子发生了相互贯穿，组成了Semi-IPN,这也是一类重要的IPN。如在环氧树脂网络中贯穿聚丙烯酸丁酯线型聚合物，产物的韧性较环氧树脂有大大的增加。
(4) 胶乳IPN：用乳液法制备的互穿网络聚合物称为胶乳 IPN,简称LIPN.LIPN包括两种类型:第一种，在聚合物网络胶乳A中加人单体B及所需的交联剂、引发剂等，使单体B等物质渗透到胶乳A的粒子中，单体B经过聚合及交联反应，在胶乳A粒子中形成与网络A互相贯穿的聚合物网络B:第二种，聚合物胶乳A和聚合物胶乳B及交联剂等有关助剂混合后经过加热交联及凝固，促使两种胶乳粒子在相互接触的部位发生大分子链段定程度 上的相互贯穿。通常乳胶粒子的平均粒径1~4μm,互穿网络只发生在胶乳粒子的表面。
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