互穿聚合物网络概要

互穿网络聚合物发展及应用综述摘要：本文首先对互穿网络聚合物做了简单的介绍，并对其特点和制备做了简单的说明。

主要综述了近十年来互穿网络聚合物研究发展及应用，并列出了一些实例。

最后对其作出了自己的看法。

关键词：互穿网络聚合物发展应用综述（一）：互穿聚合物网络（IPN)简介所谓互穿聚合物网络（Interpenetrating Polymer Network , IPN)，是由两种或多种相互贯穿的交联聚合物组成的共混物，其中至少有一种组分是紧邻在另一种组分存在下聚合或交联的。

它是20世纪60年代以来继接枝共聚，嵌段共聚等制备聚合物合金的又一途径。

其特点是通过化学交联施加强迫互容作用，使聚合物相互缠结形成相互贯穿的交联聚合物网络，达到抑制热力学上相分离的目的，增加两种组分间的相容性，形成比较精细的共混物结构。

制备IPN的方法有三种：分步聚合法、同步聚合法、乳液聚合法。

分布聚合法是现将一种单体单独聚合为聚合物，然后将它置于相应另外的单体中溶胀，后加入适当的引发剂，交联剂等，在适当工艺条件下形成交联聚合物网络。

同步聚合法较简单，即将2种或多种单体放入反应器中，在相应催化剂，引发剂，交联剂的存在下，在一定反应条件下使单体进行聚合反应，形成交联互穿网络。

乳液聚合法是现将聚合物1形成“种子”胶粒，然后将单体2及其引发剂，交联剂加入其中，而无需乳化剂，使单体2在聚合物1所构成的种子胶粒的表面进行聚合和交联。

【1】（二）：互穿聚合物网络的应用自1951年Staudinger 在一篇英文专利中首先提到用这类材料改进塑料制品表面的光滑性，到1960年Millar J. R.首先正式提出互穿聚合物网络这个名称，再一直到现在，互穿聚合物网络有了飞速的发展。

它在定形相变材料、染整粘合剂、离子交换树脂、生物医用材料和防腐材料等正在获得应用。

做为消声和减震材料，IPN预计有良好的发展前景，尤其在胶乳互穿网络聚合物的开发和同时聚合互穿网络的应用方面潜力很大。

互穿聚合物网络的研究进展摘要：互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。

它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。

本文分别从橡胶改性和黏合剂应用两方面概述了互穿聚合物网络的应用研究进展及其表征方法。

关键词：互穿聚合物网络；橡胶改性；黏合剂；应用；表征方法1.IPN的概念互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。

它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。

IPN 作为一类新型聚合物共混物和一种新的共混改性技术，特别是它独特的化学共混方法和网络互穿结构及强迫互容、界面互穿、协同作用等特点，引起了人们的极大兴趣[1]。

2 IPN的应用2.1 IPN在橡胶改性中的应用IPN是制备交联聚合物合金的唯一手段，在橡胶改性中占据不可替代的位置，IPN可以通过动力学控制使原本不相容的组分达到微观相分离的程度，即强迫相容性，如此使其改性适用的范围更加广泛；在性能上，IPN会在某一组成时表现出一个极大值，这称为IPN的协同效应。

在橡胶领域，IPN材料作为橡胶制品基材已经得到了一定的应用，具有性能优异、可按照应用要求设计以及原料种类广泛等优点，也存在制备操作繁杂、原料成本较高等缺点。

其应用概括起来主要包括橡胶的补强、宽温域阻尼材料和各种功能橡胶材料。

［2］2.1.1橡胶结构材料王志成等［3］制备了聚硫橡胶和EP的弹性体共混物，与棕刚玉混合之后硫化，制得的三元共混IPN复合材料为一种新型的金属磨具——弹性砂轮。

该弹性砂轮的金属磨光粗糙度可达到0.8μｍ，磨光工效是手工磨光的8~10倍。

S.Ostad-Movahed等［4］将PBR和SBR按照一定比例共混，加入经过有机表面改性的白炭黑，制得具有IPN结构的汽车轮胎胎面材料，并研究了共混时间、共混温度和并用比对材料性能的影响。

结果表明，IPN材料的密度、拉断伸长率和耐磨性能与组分的并用比有关，而硬度、储能模量和tanδ则与共混时间和温度以及胶料粘度有关。

摘要互穿聚合物网络（ＩＰＮ）作为新的共混方法，在新型聚合物材料研制领域备受人们关注，已经广泛用于工程材料和功能高分子材料的改性。

但是，到目前为止，在见诸文献报道的互穿聚合物中，组成ＩＰＮ的聚合物网络的亲水性或疏水性是相同或相近，有关由疏水．亲油交联聚合物和亲水性交联聚合物组成ＩＰＮ的研究报道还很少。

另外，关于ＩＰＮ的吸附分离材料的报道也很少。

我们以丙烯酸甲酯和异氰尿酸三烯丙酯悬浮共聚，制备了交联聚丙烯酸甲酯（ＰＭＡ），然后用二乙烯基苯、苯乙烯和过氧化苯甲酰的混合油相，按一定的比例，充分溶胀交联ＰＭＡ树脂，悬浮聚合，得到聚丙烯酸甲酯．聚苯乙烯互穿树脂（ＰＭＡ．ＰＳＩＰＮ）。

再用二乙烯三胺对ＰＭＡ－ＰＳ互穿树脂进行胺解得到由亲水性的交联聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）和疏水．亲油的交联聚苯乙烯（ＰＳ）组成的ＰＡＭ—ＰＳ互穿聚合物，或者用氢氧化钠对ＰＭＡ．ＰＳ互穿树脂进行水解，得到由亲水性的交联聚丙烯酸（ＰＡＡ）和疏水．亲油的交联聚苯乙烯（ＰＳ）组成的ＰＡＡ．ＰＳ互穿聚合物。

我们用示差扫描量热分析（ＤＳＣ）分析各互穿树脂。

研究证实：（１）随着第一网络ＰＭＡ交联度的增加，ＰＭＡ－ＰＳ互穿树脂的相容性增加；第二网络ＰＳ的交联度增加，ＰＭＡ－ＰＳ互穿树脂的相容性增加；（２）当ＰＭＡ．ＰＳ互穿树脂中ＰＳ的质量分数较少时，相容性较好，随着ＰＳ的质量分数增加，相分离程度增加：（３）功能基化后，也能得到相容性较好的亲水．疏水的互穿树脂，即亲水网络聚丙烯酰二乙烯三胺（ＰＡＭ）和聚丙烯酸（ＰＡＡ）与疏水网络聚苯乙烯（ＰＳ）确实形成了相容性较好的亲水．疏水互穿聚合物网络。

溶胀实验表明：（１）第一网的交联度的增加，亲水．疏水互穿树脂的溶胀性大大降低，交换量也下降；（２）第二网的交联度的增加，亲水．疏水互穿树脂的溶胀性和交换量也降低，但影响强度明显不如第一网的交联度的影响；（３）两网质量比对溶胀性能和弱碱交换量也有强烈的影响。

ＰＳ（疏水部分）所占的比例升高，溶胀度和交换量都随之明显的降低。

述 评PU/PA互穿网络聚合物权 衡1,易有彬2,朱建华2(1.西安工程科技学院纺织与材料学院,陕西西安710048;2.宁波润禾化学工业有限公司研发中心,浙江宁波315600)摘 要:介绍了水性聚氨酯/聚丙烯酸酯互穿网络聚合物(PUA)的制备方法和制备工艺,总结了PUA复合乳液的结构和性能,讨论了它们的影响因素,阐述了分析了PUA在纺织品涂料印花中的应用性能。

关键词:改性聚氨酯/聚丙烯酸酯分散体互穿网络涂料印花关键词:涂料印花;改性;聚氨酯;聚丙烯酸酯中图分类号:TS194.443 文献标识码:A 文章编号:1000-4017(2006)16-0048-06PU/PA interpenetrating net w ork poly m erQU AN H eng1,Y I Y ou b i n2,ZHU Jian hua21X i'an Uni versity of Engineer i ng Science and T echno logy,X i'an710048,China;2N i ngbo Runhe Che m is try Industry Co.,L t d.,N i ngbo315600,ChinaAbstrac t:Prepa ration of aqueous po lyure thane po lyacrylate inte rpenetrat ing network po l y me r(PUA)was in troduced.The structure and pe rfor m ance o f PUA co po ly m e r emu ls i o n was summa rized too.T he p roperty o f PUA app lied to p igmen t p rint i n g o f textiles was ana lyzed fina lly.K ey word s:p ig m en t p rint i n g;mod ificat i o n;po lyure thane;po lyacry l a te0 前言将具有不同化学组成和性能的高分子,通过一定手段复合,使之优势互补,是研制新型材料并扩大其应用范围的有效途径。

第五章接枝、嵌段共聚改性及互穿网络聚合物一. 教学目标：l.知识与技能通过实例，了解共聚物的含义；知道常用共聚物专用记号；了解共聚物中各组分在基体内的功能；会用共聚物语言表示有关对象；培养学生抽象概括的能力.2. 过程与方法让学生经历从互穿网络聚合物制备的实例中，抽象概括出互穿网络聚合物共同特征的过程，感知互穿网络聚合物相容性的含义.让学生归纳整理本章所学知识.情感.态度与价值观使学生感受到学习共聚物的必要性，增强学习的积极性.二. 教学重点.难点重点：共聚物的含义与表示方法.难点：接枝、嵌段共聚改性及互穿网络聚合物的制备.三. 学法与教学用具学法：学生通过阅读教材，自主学习.思考.交流.讨论和概括，从而更好地完成本章的教学目标.教学用具：投影仪.四、教学内容5.1 概述意义：研究和利用聚合物分子内或聚合物分子间所发生的各种化学转变具有重要的意义，具体体现在两方面：（1）不仅可合成高附加价值和特定功能的新型高分子，如利用高分子的化学反应对高分子进行改性从而赋予聚合物新的性能和用途：离子交换树脂；高分子试剂及高分子固载催化剂；化学反应的高分子载体；在医药、农业及环境保护方面具有重要意义的可降解高分子；阻燃高分子等等。

（2）有助于了解和验证高分子的结构。

5.2 高分子化学反应的分类、特性及其影响因素5.2.1 分类根据高分子的功能基及聚合度的变化可分为两大类：（i）聚合物的相似转变：反应仅发生在聚合物分子的侧基上，即侧基由一种基团转变为另一种基团，并不会引起聚合度的明显改变。

（ii）聚合物的聚合度发生根本改变的反应，包括：聚合度变大的化学反应，如扩链（嵌段、接枝等）和交联；聚合度变小的化学反应，如降解与解聚5.2.2 聚合物的化学反应的特性虽然高分子的功能基能与小分子的功能基发生类似的化学反应，但由于高分子与小分子具有不同的结构特性，因而其化学反应也有不同于小分子的特性：（1）高分子链上可带有大量的功能基，但并非所有功能基都能参与反应，因此反应产物分子链上既带有起始功能基，也带有新形成的功能基，并且每一条高分子链上的功能基数目各不相同，不能将起始功能基和反应后功能基分离开来，因此很难象小分子反应一样可分离得到含单一功能基的反应产物。