界面聚合

1、聚合物表面张力大小的影响因素：
（1）温度影响聚合物材料表面张力，一般情况下，表面张力随着温度升高而降低，而且近似一种线性关系。

（2）相对分子质量影响表面张力，一般情况，表面张力随分子量增大而降低。

（3）聚合物种类、聚合物物态、内聚能、溶解度参数。

界面张力小的含义：聚合物与聚合物相容性较好、界面层厚度较厚、溶解度参数接近。

反之，界面之间张力越大，两相之间相容性越差。

两相质点间结合力越大，界面能越小，界面张力就越小；两相间结合力小，界面张力就大。

相反，同一金属（或合金）液固之间，由于两者容易结合，界面张力就小
9．表面张力与界面张力有何异同点？界面张力与界面两侧（两相）质点间结合力的大小有何关系？答：界面张力与界面自由能的关系相当于表面张力与表面自由能的关系，即界面张力与界面自由能的大小和单位也都相同。

表面与界面的差别在于后者泛指两相之间的交界面，而前者特指液体或固体与气体之间的交界面，但更严格说，应该是指液体或固体与其蒸汽的界面。

广义上说，物体（液体或固体）与气相之间的界面能和界面张力为物体的表面能和表面张力。

当两个相共同组成一个界面时，其界面张力的大小与界面两侧（两相）质点间结合力的大小成反比，两相质点间结合力
越大，界面能越小，界面张力就越小；两相间结合力小，界面张力就大。

相反，同一金属（或合金）液固之间，由于两者容易结合，界面张力就小。

物体的界面张力不变,界面自由能不变,界面结合力不变。

一、实验目的1.了解缩合聚合过程；2.了解xx-66的特点与用途。

二、实验原理界面缩聚是将两种互相作用而生成高聚物的单体分别溶于两种互不相溶的液体中(通常以水和有机溶剂)，形成水相和有机相，当两相接触时，在界面附近迅速发生缩聚反应面生成高聚物。

界面聚合一般要求单体有很高的反应活性，实验室制备尼龙-66一般采用己二胺和己二酰氯。

其中酰氯在酸接受体存在下与胺的活泼氢起作用，属于非平衡缩聚反应。

己二胺水溶液与己二酰氯的四氯化碳溶液相混合，因胺基与酰氯的反应活性都很高，在相界面上马上生成聚合物的薄膜。

反应方程式如下：n NH2(CH2)6NH2 + n ClOC(CH2)4COCl NaOH [-NH（CH2）6－NHCO(CH2)4CO]n 己二胺己二酰氯聚酰胺三、药品与仪器己二酸、二氯亚砜、二甲基甲酰胺、己二胺、己二酰氯、水、四氯化碳、氢氧化钠、盐酸；圆底烧瓶、回流冷凝管、氯化钙干燥管、油浴设备、蒸馏装置、氯化氢气体吸收装置；烧杯、玻璃棒、铁架台四、实验步骤1.己二酰氯的合成在回流冷凝管上方装氯化钙干燥管，后接氯化氢吸收装置，然后装在圆底烧瓶上。

在圆底烧瓶内加入己二酸10克和二氯亚砜20ml，并加入两滴二甲基甲酰胺（生成大量气体），加热回流反应2h左右，直到没有氯化氢放出。

然后将回流装置改为蒸馏装置，先利用温水浴，在常压下将过剩的二氯亚砜蒸馏出。

再将水浴再改换成油浴（60℃~80℃），真空减压蒸馏至无二氯亚砜析出。

再继续进行减压蒸馏，将己二酰氯完全蒸出。

2.xx-66的合成在烧杯Axx加入100ml水、己二胺4.64g和氢氧化钠3.2g。

在另一烧杯B中加入精制过的四氯化碳100ml和合成好的己二酰氯3.66g。

然后将A中的水溶液沿玻璃棒缓慢倒入B中，可以看到在界面处形成一层半透明的薄膜，即尼龙-66。

将产物用玻璃棒小心拉出，缠绕在玻璃棒上，直到反应结束。

再用3%的稀盐酸洗涤产品，再用去离子水洗涤至中性后真空干燥，最后计算产率。

界面聚合法：是将芯材乳化或分散在一个溶有壁材的连续相中，然后在芯材物料的表面上通过单体聚合反应而形成微胶囊。

在界面聚合法工艺中，主要采用缩聚反应。

对芯材为水溶性的物料，可参照下列描述：将一种多官能度的氨溶解于心材物料中形成混合液，然后被分散到一种水不溶性的溶剂中并形成一定的液滴尺寸，将溶剂可溶的另一种多官能度的异氰酸盐加入到该有机相中，在界面迅速的发生聚合反应而产生胶囊外壳。

由于界面反应速度高，所以对于最终产品较难控制。

在聚合反应过程中，反应速率、聚合物的分子量与结晶度以及高聚物本身的性质对最终的微胶囊都有较大的影响。

在不同条件下形成的壁有不同的结构将会导致不同的扩散性能，要获得较好的缓释性就必须有较厚的壁，相应需用较高浓度的单体，在较高速率下形成的壁具有较高的无定型部分，无定型含量高的聚合物壁要比无定型含量低而结晶度高壁扩散性能好。

界面聚合发生在两种不同的聚合物溶液之间，将两种活性单体分别溶解在不同的溶剂中，当一种溶液被分散在另一种溶液中时，相互间可发生聚合反应。

该反应是在两种溶液界面间进行的，界面聚合反应法已成为一种较新型的微胶囊化方法。

利用界面聚合法可以使疏水材料的溶液或分散液微胶囊化，也可以使亲水材料的水溶液或分散液微胶囊化。

常见的过程为：单体A存在于与水不相混溶的有机溶剂中，称为油相。

然后将含单体A的油相分散至水相中，使其呈非常微小的油滴。

当把可溶于水的单体B加入到水相中，搅拌整个体系时，则在水相和油相界面处发生聚合反应，结果在油滴表面上形成了聚合物的薄膜，油被包埋在该薄膜之内，得到含油的徽胶囊。

反之当把含有单体B的水溶液分散到油相中去．使其分散成非常小的水滴，再将单体A加人到油相中，则可获得含水的微胶囊，由于界面聚合法中连续相与分散相均必须提供活性单体，因此微胶囊化的效率高界而聚合法微胶囊化产品很多。

例如：甘油、水、药用润滑油、酶、血红蛋白等界面聚合法制备微胶囊的过程包括：①通过适宜的乳化剂形成油／水乳液或水／油乳液，使被包囊物乳化；②加人反应物以引发聚合，在液滴表面形成聚合物膜；③微胶囊从油相或水相中分离。

实验八己二胺与癸二酰氯的界面缩聚化工系毕啸天2010011811一、实验目的1.复习缩聚反应原理。

2.掌握界面缩聚方法、类别、特点。

二、实验原理界面缩聚是指将反应单体分别分散在两相（或多相）体系中，聚合反应在相界面处进行的缩聚反应。

一般情况下，这类反应的速率常数都相当高，为不可逆反应。

反应温度通常为常温。

在聚合反应过程中，在相界面上形成的聚合物膜会对分布于界面两侧的单体分子反应产生一定阻碍，这就使得聚合反应主要发生在扩散到截面的单体与增长链之间，而且低温下副反应也少，从而有利于得到高分子质量的聚合物；聚合场所不在单体溶液中，因此尽管也存在最佳单体配比，但对于投料比要求相对不太严格；聚合物通过沉淀析出或以聚合物膜或丝的形式连续拉出，容易分离；界面上高的反应速率也使反应时间大大缩短。

常见的界面缩聚工艺包括静态界面缩聚和动态界面缩聚两种方法。

本实验利用不搅拌的界面缩聚（即静态界面缩聚）可以合成两种脂肪二胺和二元酰氯的聚合物。

不搅拌的界面缩聚可以在实验中直观地反映界面聚合的原理和特点，通过多次观察界面的形成和聚合的发生掌握界面缩聚的方法和影响因素。

反应方程式：NH2NH2+ClOCln nN H HNO**+2n H2O界面缩聚三、实验药品2、表中密度均指相对密度，以水为基准1；3、表中熔点、沸点单位均为摄氏度。

四、实验仪器50mL烧杯2只、50mL量筒、玻璃棒、镊子六、实验注意事项1.烧杯要洗净干燥，否则酰氯一遇到水即会迅速水解。

2.应将己二胺溶液倒入癸二酰氯溶液中。

癸二酰氯溶解于四氯化碳中，四氯化碳的密度大于水。

如果将癸二酰氯倒入己二胺溶液中，则癸二酰氯会下沉，无法形成稳定的界面。

3.随着实验进行，下层液体的颜色会越来越浅。

反应接近完全后，应当适当搅拌使反应物完全反应，再将液体回收。

七、参考文献1.《高分子化学》，唐黎明、庹新林编著，清华大学出版社2.《高分子化学实验与技术》，杜奕编著，清华大学出版社八、思考题8.1 在界面缩聚中，界面的作用是什么？为聚合提供反应场所。

界面聚合法原理界面聚合法是一种有效的设计原理，旨在使用户能够在单个界面上获得尽可能多的信息和功能。

通过巧妙的布局和设计，将多个模块、功能和信息内容集中在一个界面上，使用户无需频繁切换页面即可完成各项任务，提高了用户体验和效率。

这种设计原理的关键在于平衡信息的呈现和界面的清晰度。

在实践中，设计师需要综合考虑用户需求、任务复杂度、信息结构等因素，合理地将各个元素整合在一个界面上。

一个成功的界面聚合法设计能够提供丰富的功能和信息，同时又能使用户感到界面简洁明了。

界面聚合法的原理之一是“信息层级结构”，即将信息按照重要性和相关性进行层级划分，在界面中以不同的方式展示。

重要信息应当更加突出显示，便于用户快速获取所需信息；相关信息之间应当有明确的关联性，便于用户理解信息之间的关系。

另一个关键原则是“模块化设计”，即将界面划分为多个模块，每个模块承载不同的功能或信息内容。

通过合理的模块划分和布局，用户可以清晰地了解每个模块的作用和关联性，从而快速找到所需内容或功能。

界面聚合法还重视“用户导航”和“交互设计”。

通过清晰的导航结构和友好的交互设计，帮助用户快速找到需要的信息和功能，并顺利完成各项任务。

良好的用户导航和交互设计是界面聚合法的重要保证，能够提升用户体验和满足用户需求。

在实际项目中，设计师需要不断优化界面聚合法的设计，结合用户反馈和数据分析，不断改进界面布局、信息呈现方式和交互设计，以确保用户能够轻松、高效地使用产品或服务。

总的来说，界面聚合法原理是一种将多个功能和信息整合在一个界面上的设计方法，旨在提高用户体验和效率。

设计师应当注重信息层级结构、模块化设计、用户导航和交互设计等方面，不断优化界面设计，以满足用户需求并提升产品或服务的竞争力。

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