《嵌段共聚改性》PPT课件.ppt

1、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。, AmBn 二嵌段聚合物 三种基本形式 AmBnAm或AmBnCn 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 *+nBBBBBBB,(1)活性阴离子聚合 制备结构清晰的嵌段共聚物的最重要

2、的方法. R-+nARAAA- R(AAA)BBB- -BBBBB-+2nAAAAABBBBAAAA,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 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 AAAA

3、A-R-O-OH Fe3+ +OH- +AAAAA-R-OAAA-R- BBB 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 +BAAA-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P102P103 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 XY+ YY（ /）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-

4、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 两相体系中的两个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 在单相刚体系中，一种链段的和热畸变温 度，可通过与另一个可能容的高链段进行 嵌段共聚行提高 模量行为中的不变部分应用在弹性体系中,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. 溶液加工没有特殊问题 嵌段

5、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.,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,耐化学性 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

6、以达到相当程度 的耐化学能力而不损失其延性 嵌段共聚物的水解稳定性较均聚物好,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.,增客性能 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 ）改善均聚物的冲击性能 ）改善均聚物的化学稳定性 ）改善弹性体的加工性能 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 均可当嵌段的比均聚的高，效果佳,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 ）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 ）聚酯醚 -（Am-Bn）x-型嵌段共聚物 ）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