超支化聚合物.ppt

1、高支化聚合物的研究是近十年来高分子化学的热点之一。由于其新颖的结构、独特的性能和潜在的应用前景，这种聚合物一经问世就引起了科学界和工业界的广泛关注。1.根据结构特征分类(1)树枝状结构：规则可控的分枝结构。合成：必须通过多步连续合成来制备。在每一步合成之后，都必须进行分离和纯化。(2)超支化聚合物结构：具有无规性和宽的分子量分布。合成：可通过ABx单体的直接聚合一步获得，无需特殊保护步骤。分步聚合合成超支化聚合物通常可分为无控制生长的“一步法”和逐步控制生长的“准一步法”。(1)“一步法”的定义：不控制ABx单体的一步反应。这是合成超支化聚合物最常用和最成熟的方法。优点：合成方法简单，一般不需

2、要分步分离纯化。缺点：通常获得多分散聚合物，并且不能控制分子量。(2)“准一步法”的定义：指以加性分子By为中心核。优点：通过官能团的引入不仅可以控制最终产物的分散，还可以控制最终产物的分子量。第二，其他聚合方法(1)质子转移聚合常等人报道了一种新的聚合方法，称为“质子转移聚合”，其分子式如下：(2)阳离子聚合自从弗雷切特等人发展了乙烯基自收缩聚合方法以来，人们对控制链增长过程合成超支化大分子产生了兴趣。他们提出通过阳离子聚合来合成超支化聚苯乙烯。(3)阴离子聚合Bochkarev等人通过阴离子聚合合成了三卤化锗超支化聚合物。聚合反应通过三乙胺的去质子化产生与金属连接的全氟苯环活性阴离子，然后

3、在全氟苯环的对位进行亲核取代，得到超支化结构。超支化聚合物的支化度，1。支化度(DB) (1)定义：指完全支化单元和末端单元所占据的重复单元的摩尔分数。(2)表达式：支化度表示超支化聚合物与树枝状聚合物的接近程度，超支化聚合物的支化度一般小于1，支化度越高，其分子结构越接近树枝状聚合物，熔体粘度越低，相应的溶解度越好。当分子量较低时，由于高估了末端单元，根据上述公式计算聚合物的支化度时会有误差，需要修正：对于Abx型单体的无规缩聚反应体系，DB=(11/x) PA1/(x1)PA/x (2)，其中PA为A官能团的转化率。当所有Abx单体反应时，PA=1的公式简化为DB=(x1/x)x1 (3)

4、 2。霍尔特等人指出，不同反应性的线性单元和末端单元、预制的树状单元以及单体的滴加速度都对支化度有影响。超支化聚合物的结构单元，超支化聚合物的性质，第一，溶液性质(1)溶解性超支化聚合物由于其高度支化的结构而具有高溶解性。研究表明，超支化聚合物在各种溶剂中具有良好的溶解性，这在很大程度上取决于末端结构。(2)粘度超支化聚合物的熔体粘度随着分子数的增加而线性增加，直至达到临界分子量。第二，本体性质(1)玻璃化转变温度(Tg)由于超支化大分子几乎都是无定形材料，玻璃化转变温度是最重要的特征参数之一。传统的玻璃化转变温度是线性大分子大规模运动的起点温度。尽管热转变的原因可能不同，但是超支化大分子具有

5、类似于玻璃化转变的热转变。Kim和Webser认为超支化大分子的玻璃化转变温度是由分子的平移引起的，而不是由链段的运动引起的。这是基于观察到的末端极性对玻璃化转变的影响。当端子的极性增加时，玻璃化转变温度转移到更高的温度。(2)结晶性能通常报道超支化大分子是无定形的，但最近Perece等报道超支化大分子的液晶相是由构象异构化形成的。他们研究了不同的AB2型单体，它们由一个液晶单元组成。(3)力学和流变性能超支化聚合物的流变性能以熔融状态下的流变行为为特征。由于没有剪切变稀和增稠，这类聚合物没有链缠结，这使得它们的力学性能较差，是一种脆性聚合物，因此超支化高分子材料不能作为单一组成的工程热塑性塑

6、料使用。(4)因为超支化聚合物具有大量的端基，所以当所有或部分端基被活性基团官能化时，可以获得可交联的聚合物，并且剩余的未官能化的端基可以容易地进一步改性。通常，有两种不同的方法来控制最终网络的性质，一种是改变交联密度，另一种是改变最终反应的端基。超支化聚合物的应用1。超支化聚合物在涂料工业中的应用由于其独特的分子结构、高度支化的分子和分子中原子的紧密堆积，使其具有许多独特的性能，在涂料生产中得到广泛应用。(1)与相同化学组成、相同分子量的线性大分子相比，相同浓度的超支化聚合物的浓度要低得多。因此，它非常适合制备高固含量涂料。在线性聚合物体系中加入超支化聚合物可以大大降低体系的粘度，改善涂料的

7、流动性，可以作为流变改性剂。(2)具有高溶解度的超支化聚合物比具有相似化学组成的线性聚合物更易溶解，因为在其分子周围分布有许多官能团。在实际应用中，可以降低溶剂消耗、成本和排放。(3)具有优异成型性的超支化聚合物具有树枝状大分子结构，这决定了聚合物的结晶度和非缠结性，使聚合物具有优异的成膜性能。同时，分子中大量的极性基团使漆膜具有优异的附着力。(4)易于改性，超支化聚合物分子含有大量末端官能团，可用于进一步的化学改性、接枝、嵌段改性等。因此它可用于制备具有各种性能的涂层。固化涂料，二是超支化聚合物作为药物载体的研究较多。刘等合成的超支化聚合物的核心分子1，1，1-三羟基苯基乙烷具有高度的疏水性，能与疏水性药物很好地相容；分子核外的聚乙二醇具有良好的亲水性，增加了疏水性药物在极性介质中的溶解度。控制超支化分子的大小和形状可以控制体内缓释药物的分布。如果设计出能与缓释