接枝

聚丙烯固相接枝法概述固相接枝法是20世纪90年代兴起的一种制备改性聚烯烃的方法。

它是将PP粉末直接与适量的单体、引发剂以及其他适当的助剂接触直接反应。

反应温度一般控制在聚烯烃的软化温度一下（100℃～130℃），常压反应。

与其他接枝方法相比，固相接枝法有许多显著优点：反应时间短，成本低，PP降解少，接枝效率高，接枝率高，不使用溶剂或使用少量有机溶剂作为表面活性剂，溶剂被PP表面吸收，后处理简单，没有环境污染，结合了溶液法和熔融法的优点，克服了二者的缺点，高效节能有着良好的发展前景。

1 PP固相接枝机理PP接枝机理实质上是自由基反应，有引发剂分解或其他形式产生的自由基取代PP上的α氢，生成PP大分子自由基，再与接枝单体反应生成PP接枝物，同时，初级自由基也直接引发单体聚合，单体的低聚物自由基再与PP大分子链自由基发生耦合终止，接枝到PP分子上的可以是单个分子，也可以是低聚物。

接枝体系通常由PP 树脂、接枝单体、引发剂及其他助剂构成。

与熔融接枝相比，固相接枝机理研究起步比较晚，但两者的机理有相似之处。

不同之处为熔融接枝处于高温状态，PP这类聚烯烃容易发生β大分子剪切，大分子链降解严重。

而固相接枝温度通常在100℃～120℃，特别是多单体固相接枝，由于给电子体和受电子体形成了电子转移络合物以稳定自由基，能够有效地减少β大分子剪切。

PP固相接枝具体反应过程为：接枝单接枝单体和引发剂经过搅拌扩散到聚丙烯的表面和微孔隙内被聚丙烯颗粒的非晶相区域所吸附，随着吸附量的增加，单体在PP非晶相区的孔隙的扩散达到饱和状态同时引发剂受热，分解产生了初级自由基。

在初级自由基的作用下，单体接枝到聚丙烯主链上，最后链终止并对接枝后产物进行纯化。

2 PP固相接枝的影响因素2.1 引发剂的影响引发剂又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基（初级自由基）的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。

杨万泰　男,41岁,教授,博导。

1982毕业于清华大学化工系高分子化工专业,1985年3月在北京化工大学高分子系取得硕士学位后留校工作,1996年4月在瑞典皇家理工学院取得工学博士学位。

目前正在从事的研究方向:可控性表面接枝聚合的理论及应用,阴离子和自由基活性聚合,高分子材料的表面改性。

拥有3项发明专利,发表论文30多篇。

知识介绍表面光接枝原理、方法及应用前景杨万泰　尹梅贞　邓建元　杜久明(北京化工大学材料科学与工程学院,北京,100029) 提要　介绍了表面光接枝的原理、方法和应用前景。

表面光接枝主要是用芳酮引发有机材料产生表面自由基,从而引发单体聚合生成表面接枝链。

实施方法有气相法、液相法和连续液相法。

表面光接枝应用领域广泛,可用于聚合材料的表面改性以及表面功能化。

关键词　表面光接枝,有机材料,表面改性,表面功能化引言目前高分子材料已在材料领域发挥着重要的作用,进入80年代,由于高分子材料表面能太低,已不能满足人们的使用要求,故科学家们开始研究探索聚合物材料的表面改性。

表面改性是指在保持材料或制品原性能的前提下,赋于其表面新的性能。

目前主要应用方法有表面涂覆法、用火焰、电晕放电、酸处理等手段的表面氧化法、表面活性剂法、等离子体法、高能辐射、紫外辐射以及其它方法引发的表面接枝聚合等。

在这些方法中,以紫外光引发的表面接枝聚合(表面光接枝)具有两个突出的特点:(1)紫外光比高能辐射对材料的穿透力差,故接枝聚合可严格地限定在材料的表面或亚表面进行,不会损坏材料的本体性能;(2)紫外辐射的光源及设备成本低,易于连续化操作,故近年来发展较快,极具工业应用前景。

表面光接枝的研究始于1957年的O ster 等人(美国)的报道[1],近年来西欧等国的研究报道愈来愈多,其应用领域也已从最初的简单表面改性发展到表面高性能化、表面功能化、接枝成型方法等高新技术领域。

国内目前这方面的研究还很少,基本上属于空白。

笔者在瑞典B .R ā。

淀粉的接枝改性一．接枝共聚物聚合物主链的某些原子上接有与主链化学结构不同的聚合物链段的侧链的一种共聚物，称为接枝共聚物，如接枝氯丁橡胶、SBS接枝共聚物。

说明：所谓接枝共聚是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，所形成的产物称作接枝共聚物。

接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成，结构，长度以及支链数。

长支链的接枝物类似共混物，支链短而多大接枝物则类似无规共聚物。

通过共聚，可将两种性质不同的聚合物接枝在一起，形成性能特殊的接枝物。

因此，聚合物的接枝改性，已成为扩大聚合物应用领域，改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。

接枝共聚反应首先要形成活性接枝点，各种聚合的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种，而后产生接枝点。

活性点处于链的末端，聚合后将形成嵌段共聚物；活性点处于链段中间，聚合后才形成接枝共聚物。

二．改性淀粉天然淀粉经过适当化学处理，引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化，生成淀粉衍生物。

淀粉是一种多糖类物质。

未改性的淀粉结构通常有两种：直链淀粉和支链淀粉，是聚合的多糖类物质。

通常因为水溶性差，故往往是采用改性淀粉，即水溶性淀粉。

可溶性淀粉是经不同方法处理得到的一类改性淀粉衍生物，不溶于冷水、乙醇和乙醚，溶于或分散于沸水中，形成胶体溶液或乳状液体。

改性淀粉1．简介目前，变性淀粉的品种、规格达两千多种，变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。

加工精白淀粉，必须选用淀粉含量高的白薯品种。

经加工后的淀粉虽选用了天然原料,但经人为加工, 也就不可能算是天然的了。

食用类的专用变性淀粉是不会对身体有副作用的。

2．用途在许多食品中都添加淀粉或食用胶作为增稠剂、胶凝剂、粘结剂或稳定剂等，随着食品科学技术的不断发展，食品加工工艺有很大的改变，对淀粉性质的要求越来越高。

例如：采用高温加热杀菌、激烈的机械搅拌、酸性食品，特别是处于加热条件下或低温冷冻等，都会使淀粉粘度降低和胶体性被破坏。

丙烯酰胺新型重金属吸附树脂的微波合成及性能研究第14卷第4期 2006年8月材料科学与工艺摘要: 采用微波辐射促进化学反应技术,引用氧化还原引发体系,在纤维素上接枝丙烯酸/丙烯酰胺来合成具有特定功能的吸附树脂,研究了树脂合成因素对Cu2+吸附性能的影响.研究表明:在最佳的合成工艺条件下,树脂对Cu2+的吸附率为99.2%,吸附容量为49.6mg/g;用8%氨水作为淋洗液对树脂洗脱再生,洗脱率在85%以上;当吸附树脂重复使用7次时,对重金属离子的吸附率仍可保持在90%以上。

实验：吸附树脂的微波辐射合成:称取一定量的干纸张,经微型植物粉碎机粉碎后,加入适量水置入微波炉中糊化数分钟,取出糊化物,按比例加入复合引发剂过硫酸纳/硫代硫酸钠,均匀搅拌后微波辐射引发数分钟,然后定量加入接枝单体丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM),交联剂(N.N-亚甲基双丙烯酰胺),调节一定中和度后置入微波炉中反应数分钟.取出接枝共聚物,用甲醇浸泡, 取出烘干、粉碎以备用.称取0.1g备用的吸附树脂于100mL水中,充分溶胀后滤去多余的水分,制得凝胶树脂.将凝胶树脂置于100mL的Cu2+溶液中,静置反应2.5h,过滤凝胶树脂.结果：单体浓度对树脂吸附性能的影响：当单体AA/AM为0.9mL和2.7g时,树脂对Cu2+的吸附性能达到最佳, 此时的吸附率为94.06%,吸附容量为47.03mg/g.将浓度为50mg/L体积为40mL的上述离子溶液置于0.1g树脂中,调节溶液不同的pH值,静置吸附2.5h后测试滤液中各种金属粒子的浓度.树脂有较好的选择性吸附能力,Pb2+98.3%,Cu2+99.3%,Zn2+99.8%。

选择性吸附为: Pb2+>Cu2+>Zn2+;在pH值为7时,树脂对Pb2+的吸附能力最强, 吸附率几乎达到100% .二乙烯三胺改性木质素胺吸附剂对废水中Pb2+的吸附中国造纸学报 Vol.26 No.2 2011 刘祖广吕施贤闫晓雪张太顺曾薇摘要:以木质素、二乙烯三胺和甲醛为原料，通过Mannich反应合成改性木质素胺吸附剂，考察了不同吸附条件对Pb2+吸附效果的影响。

化学接枝法化学接枝法中国科学院遗传与发育生物研究所遗传发育生物学国家重点实验室的朱永官教授团队，近日在其Nature子刊《自然·通讯》杂志上发表了题为“ A multistep system to rescue the petal components of native wild apple seedlings”的文章，这一方法或有望帮助恢复部分濒危野苹果品种的种子繁殖能力。

通过将成熟的常绿茶树植株的细胞培养在多孔的聚苯乙烯塑料板上，再进行碳氮比(C/N)配比以及温度的控制，使得细胞继续分裂并形成新的胚状体，然后，对其进行组织培养。

一个月后，新植株中开始产生了较多的组织，从而显著增加了细胞的萌发率，接着就可以进行种子发芽。

朱永官介绍说，其实，这一过程早已被人们发现，但是以往人们是单独利用常绿茶树植株来进行，需要较长时间，且效率不高，而此次朱永官则在之前研究工作的基础上，将其应用于原生苹果上。

“由于野苹果的生存环境大都处于严酷的生态条件下，不适合采取传统的扦插、压条等常规无性繁殖方法。

我们进行了大量实验，探索一种可行的补救措施，希望可以推广到更多野苹果物种上去，从而让它们走出灭绝困境。

”朱永官解释道。

【引用案例】朱永官等对新疆野苹果野生种子进行了基因转化，获得野苹果胚状体诱导型材料，再经胚状体诱导和快速扩繁，获得野苹果种子发芽胚状体苗，并定植至河北燕山林场野苹果天然林下。

经过一年观测，证明该系统可以有效克服野苹果种子繁殖能力衰退问题，发芽胚状体苗在中试期间生长良好，一年生长量比同龄天然幼苗增加3～5倍。

【科技背景】近年来，随着农药使用的普遍和环境恶化，生物多样性遭到极大威胁。

在西部，传统的育苗技术由于条件恶劣，已难以适应新的生产力水平，大量天然植物种质资源面临流失的危险。

特别是在特殊的干旱环境下，传统的低繁殖力的育苗技术是许多天然植物繁衍传播的障碍。

如何寻找替代技术以提高林木育苗的成功率，减少生物多样性丧失？近年来，人们越来越关注微生物的组分在植物育苗中的应用，因为微生物具有极强的适应性和改造土壤结构、调节植物生长的潜力，同时还具有高效的营养物质转化能力，可以很容易地改善土壤的理化性状，满足植物生长的要求。

接枝共聚反应的原理是什么接枝共聚反应是一种将两种或多种不同的聚合物通过化学反应，将它们的结构连接在一起形成共聚物的方法。

在接枝共聚反应中，一种聚合物链的端基（或侧基）通过化学键连接到另一种聚合物链上，从而形成一个嵌段共聚物（graft copolymer）的结构。

接枝共聚反应的原理可以分为两个方面来理解，即接枝聚合的原理和共聚反应的原理。

首先，接枝聚合的原理。

接枝聚合是指将一种聚合物链的端基或侧基与另一种单体或聚合物链的反应中引发自由基聚合反应，从而将两种聚合物连接在一起。

这种连接通常是通过自由基反应来实现的，其中一个聚合物链上的自由基与另一个聚合物链上的反应基团发生反应，形成键连接。

在接枝共聚反应中，通常使用的自由基活化剂包括过氧化苯甲酰（benzoyl peroxide）、二（N，N-二甲基）二乙酰胺（N,N-dimethylformamide dimethyl acetal，DMF-DMA）、辛氧化分享者（n-octyl peroxycarbonate）、过氧化异丁烯酰胺（peroxyisobutyramide，PIBA）等。

其次，共聚反应的原理。

共聚反应是指在接枝聚合的基础上，聚合物链上的自由基或反应基团与其他单体反应生成新的聚合物链。

在接枝共聚反应中，常用的共聚单体包括丁二烯（butadiene）、苯乙烯（styrene）、丙烯酸酯（acrylates）、甲基丙烯酸甲酯（methyl methacrylate，MMA）等。

接枝共聚反应的一个特点是，在反应中既有接枝链的生成，也有共聚聚合物的生成，这两种反应过程同时进行。

接枝共聚反应的实质是两种或多种聚合物的化学连接。

这种连接可以是通过共价键连接，也可以是通过物理交联或疏水作用等方式连接。

接枝共聚反应通常发生在无溶剂条件下，以防止或减轻聚合物的溶胀，同时也促进聚合物链间的交联反应。

反应条件包括温度、反应时间、反应物浓度、活性剂浓度等。

通过调整反应条件，可以控制接枝密度、接枝长度和接枝分布等。

聚丙烯固相接枝法概述固相接枝法是20世纪90年代兴起的一种制备改性聚烯烃的方法。

它是将PP粉末直接与适量的单体、引发剂以及其他适当的助剂接触直接反应。

反应温度一般控制在聚烯烃的软化温度一下（100℃～130℃），常压反应。

与其他接枝方法相比，固相接枝法有许多显著优点：反应时间短，成本低，PP降解少，接枝效率高，接枝率高，不使用溶剂或使用少量有机溶剂作为表面活性剂，溶剂被PP表面吸收，后处理简单，没有环境污染，结合了溶液法和熔融法的优点，克服了二者的缺点，高效节能有着良好的发展前景。

1 PP固相接枝机理PP接枝机理实质上是自由基反应，有引发剂分解或其他形式产生的自由基取代PP上的α氢，生成PP大分子自由基，再与接枝单体反应生成PP接枝物，同时，初级自由基也直接引发单体聚合，单体的低聚物自由基再与PP大分子链自由基发生耦合终止，接枝到PP分子上的可以是单个分子，也可以是低聚物。

接枝体系通常由PP 树脂、接枝单体、引发剂及其他助剂构成。

与熔融接枝相比，固相接枝机理研究起步比较晚，但两者的机理有相似之处。

不同之处为熔融接枝处于高温状态，PP这类聚烯烃容易发生β大分子剪切，大分子链降解严重。

而固相接枝温度通常在100℃～120℃，特别是多单体固相接枝，由于给电子体和受电子体形成了电子转移络合物以稳定自由基，能够有效地减少β大分子剪切。

PP固相接枝具体反应过程为：接枝单接枝单体和引发剂经过搅拌扩散到聚丙烯的表面和微孔隙内被聚丙烯颗粒的非晶相区域所吸附，随着吸附量的增加，单体在PP非晶相区的孔隙的扩散达到饱和状态同时引发剂受热，分解产生了初级自由基。

在初级自由基的作用下，单体接枝到聚丙烯主链上，最后链终止并对接枝后产物进行纯化。

2 PP固相接枝的影响因素2.1 引发剂的影响引发剂又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基（初级自由基）的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。