高分子染料研究及应用
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浅谈:功能高分子材料分类与性能应用功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
通常,人们对特种和功能高分子的划分普遍采用按其性质、功能或实际用途划分的方法,可以将其分为八种类型。
1、反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料,特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
2、光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光电材料及光致变色材料等。
3、电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其他电敏感性材料。
4、高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其他半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。
5、高分子吸附材料包括高分子吸附树脂、吸水性高分子等。
6、高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。
7、医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。
8、高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。
常见的几种功能高分子材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH-离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。
近十年来,国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
聚乙烯胺的合成与应用范 晖 王锦堂(金陵科技学院公共基础课部,江苏南京210038)摘要 聚乙烯胺是一种含氨基的高分子树脂材料,氨基的存在为功能性高分子材料的制备提供了条件。
介绍了聚乙烯胺的3种合成方法,综述了近20年来聚乙烯胺在染料、化妆品、造纸、污水处理和现代分离技术等方面上的应用。
关键词 聚乙烯胺 合成 应用收稿日期:2005-05-25作者简介:范晖(1969~),女,研究方向:工业水处理;王锦堂(1940~)男,教授,博导,研究方向:石油化工Synthesis and Application of PolinylamineFan Hui(Department of Public Basic C ourses ,Jinling lnstitute of technology ,Jiangsu Nanjing 210038)Abstract P olyvinylamine (PVAm )is a kind of attractive multi -purpose polymer with amino groups.The amino groups provide an exceptional potental reactivity 。
The three kinds of methods to prepare polyvinylamine are recommended as three feasible processes 1Its application in various fields such as polymeric dyes ,cosmetics ,papermaking ,treatment of wastewater and m odern separation technology was reviewed during the last twenty years 1K eyw ords polyvinylamine ynthesis application1聚乙烯胺树脂的合成111 乙烯胺单体的聚合反应聚乙烯胺生产的关键在于制备乙烯胺(N -vinyl 2formamide ,简称NVF )[1、2、3]。
酸性染料染色用高分子防沾色皂洗剂的性能研究梁冬【摘要】The properties of soaping agent for staining resistance in acid dyeing were investigated using materials and complex auxiliaries, including nonionic surfactant, polyvinylpolypyrrolidone ( PVP) , copolymer of maleic anhydride and acrylic. The results showed that PVP had good soaping and staining resistance effect. The mixed soaping agent showed excellent loose color removal and staining resistance effect. The soaping agent was fitted for staining resistance in acid dyeing and printing.%以表面活性剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、马来酸-丙烯酸共聚物等为原料,试验了原料和复配物为酸性染料染色防沾色皂洗剂的性能。
实验表明:聚乙烯吡咯烷酮有较好皂洗效果和防沾色效果,复配的皂洗剂体现出优异的去除浮色和防沾色效果,适合作为酸性染料染色织物的防沾色皂洗剂。
【期刊名称】《化纤与纺织技术》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P5-8,52)【关键词】酸性染料;聚乙烯吡咯烷酮;防沾色皂洗剂;应用【作者】梁冬【作者单位】广东职业技术学院,广东佛山 528041【正文语种】中文【中图分类】TS193.71酸性染料主要用于蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染色,染色过程中染料主要以离子键的形式与纤维结合,也可通过氢键和范德华力与纤维结合。
单宁在高分子材料中的应用研究进展邹婷;彭志远【摘要】综述了单宁制备酚醛树脂、聚氨酯材料、絮凝剂、凝胶材料及单宁改性高分子材料的研究进展.研究单宁的加工与利用技术,对于开发新型生物质基高分子材料,实现单宁的高值化利用,具有积极意义.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2015(044)012【总页数】4页(P2308-2311)【关键词】单宁;酚醛树脂;聚氨酯;凝胶;絮凝剂【作者】邹婷;彭志远【作者单位】吉首大学化学化工学院,湖南吉首416000;吉首大学化学化工学院,湖南吉首416000【正文语种】中文【中图分类】TQ35植物单宁,又名鞣质或植物鞣质,是一类广泛存在于植物体内的多羟基酚类物质,其资源丰富,是产量仅次于纤维素、木质素的林副产品[1]。
按其化学结构可以分为缩合单宁和水解单宁。
缩合单宁是以黄烷-3-醇为基本结构单元的缩合物,如落叶松、黑荆树和坚木的树皮中所含单宁均属缩合单宁。
水解单宁是倍酸及其衍生物与葡萄糖或多元醇主要通过酯键形成的化合物,如五倍子、橡碗单宁均属水解类单宁。
植物单宁的多元酚结构赋予它一系列独特的化学活性和生理活性,如能与蛋白质、生物碱、多糖结合,使其物理、化学行为发生变化;能与多种金属离子发生络合或静电作用;具有还原性和捕捉自由基的活性等[2-4]。
将单宁与高分子材料结合,能赋予高分子材料许多新特性,产生许多新用途[5-7]。
本文综述了植物单宁制备酚醛树脂、聚氨酯、凝胶材料、絮凝剂等高分子材料及单宁改性高分子材料方面的研究进展。
1 单宁基高分子材料1.1 单宁基酚醛树脂酚醛树脂是由苯酚或其同系物(如甲酚、二甲酚)与甲醛缩合得到的树脂,在涂料、隔热材料、木材胶黏剂等方面具有广泛的应用。
缩合单宁的A环多为间苯酚结构,可以代替苯酚等酚类物质与醛类发生酚醛缩合反应制备酚醛树脂[8]。
占均志等[9]以马占相思栲胶、苯酚、甲醛为原料,通过共缩聚反应制备了单宁酚醛树脂胶黏剂。
该胶黏剂性能稳定,贮存期达80 d 以上;胶合强度较高,压制的三层胶合板强度达1. 37 MPa,达到国家标准(GB/T 14732—2006)Ⅰ类胶合板的要求。
具有形状记忆功能的高分子材料研究随着科技的不断进步,人们对材料的需求也越来越高。
而其中一种备受关注的材料就是具有形状记忆功能的高分子材料。
形状记忆是指材料能够根据外界刺激或者内部条件,自主改变自身形状,并在刺激消失后回复到最初的形态。
这种材料的研究在医疗、智能材料和工程领域有着广泛的应用前景。
形状记忆功能的高分子材料的研究始于二十世纪五十年代,当时的科研工作者开始对具有嵌段结构的聚合物进行研究。
随后,研究人员发现,在这些聚合物中,具有相干结构的片段能够形成物理交联点,从而赋予材料形状记忆功能。
这种交联点可以通过加热或者其他方式来打破,使材料恢复到初始形状。
这项研究成果引起了广泛关注,并在此后的几十年里得到了持续的探索和发展。
目前,研究人员主要专注于两种形状记忆高分子材料:热致形状记忆材料和光致形状记忆材料。
热致形状记忆材料是最常见的一种,其材料中添加了热塑性嵌段,能够在一定温度范围内发生熔融和再结晶。
这些嵌段之间形成的序列结构使材料具有记忆形状的能力。
当材料被加热到临界温度时,分子链之间的交联点会被打破,材料变得软化,可以任意塑性变形。
当材料冷却后,分子链之间的交联点再次形成,材料恢复到原始状态。
而光致形状记忆材料是一种相对较新的研究领域。
这类材料的形状变化是通过光敏染料的光热效应实现的。
光敏染料可以在特定波长的光照下吸收光能并将其转化为热能。
当材料暴露在特定光照下时,光敏染料吸收的光能会导致局部温度升高,从而改变材料的形状。
而当材料不再受到光照时,温度也会回落,材料恢复到原始形态。
形状记忆高分子材料的应用潜力巨大。
在医疗领域,这种材料可以用于智能药物释放系统。
例如,一种植入体可以被设计成在特定温度下打开,释放药物,并在其他条件下关闭,从而实现精确的药物控释。
这种智能药物释放系统可以减少药物滥用和副作用,提高临床治疗的效果。
在智能材料领域,形状记忆高分子材料可以应用于可穿戴设备和机器人。
这种材料可以通过外界刺激实现形状变化,使得可穿戴设备和机器人能够更加贴合用户的需求和动作。
高分子材料在新能源领域的应用随着全球对可持续发展的追求,新能源逐渐成为能源领域的重要发展方向。
以太阳能、风能、水能为代表的新能源具有无污染、可再生、永久性等优点。
然而,新能源的利用率和经济性一直是制约其发展的瓶颈问题。
为了解决这个问题,高分子材料成为能够提高新能源利用率和降低成本的有效手段之一。
本文将从太阳能电池、燃料电池、电动汽车以及能量存储等方面介绍高分子材料在新能源领域的应用。
一、太阳能电池太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置。
传统的太阳能电池采用晶体硅等材料制备,成本高昂。
相较于传统能量材料,聚合物材料的可处理性、成本和工艺技术上的优势使其成为太阳能电池材料的最佳选择。
聚合物材料太阳电池的种类很多,如全聚合物太阳电池、有机-无机混合物太阳电池、染料敏化太阳电池等。
其中染料敏化太阳电池以其高能量效率和低成本等特性而受到广泛的研究和应用。
染料敏化太阳电池是一种新型太阳能电池,其结构类似于传统的太阳能电池,但染料敏化太阳电池使用染料分子去吸收太阳光,产生电子来传导电流。
以聚吡咯为染料的染料敏化太阳电池,其光电转换效率高达10%,与传统的晶体硅太阳能电池相当。
二、燃料电池燃料电池是将氢气等燃料通过电化学反应转化成电能的设备。
燃料电池具有高效率、零排放、可再生等优点,是未来电力系统的重要组成部分。
然而,燃料电池的铂催化剂等材料的昂贵成本是制约其商业化应用的瓶颈。
高分子材料因其优异的电导性能和可制备性,在燃料电池上得到了广泛的应用。
高分子电解质膜是燃料电池中最具有代表性的高分子材料之一。
高分子电解质膜为燃料电池提供离子传输通道,其选择对燃料电池的性能和成本有很大的影响。
聚四氟乙烯膜(PTFE)作为传统的电解质膜具有优异的耐化学腐蚀性、耐温性以及质量稳定性,但电导率低限制了燃料电池的性能。
为此,高分子材料的改性和合成是解决电解质膜电导率低的重要途径。
聚苯乙烯等材料的改性、聚合物共混等合成方法被广泛应用于燃料电池中,不仅改善了电解质膜的电导率,同时也降低了成本,提高了燃料电池的商业化应用前景。
功能高分子材料及其应用杨小玲1015063005 研1001班摘要:对功能高分子材料做了粗略的概括和分类,并对其主要品种反应型高分子、导电高分子材料、高分子染料、高分子功能膜材料、生物医用高分子材料、液晶高分子材料等分别做了论述。
介绍了功能高分子材料的发展状况,展望了未来的功能高分子材料的发展趋势。
关键词:功能高分子;材料;化学发展现状;展望功能高分子功能高分子材料是指那些既具有普通高分子特性,同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料,是重要的现代功能材料之一。
功能高分子材料分为两类:一类是在原来高分子材料的基础上,使其成为更高性能和功能的高分子材料,另一类是具有新型功能的高分子。
而功能高分子材料又分为:化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电功能高分子材料、高分子液晶等。
新型功能高分子材料因为其特殊的功能而受到人们广泛关注。
1、主要的功能高分子材料功能高分子所涉及的学科甚广,内容丰富,根据其性质和功能主要可分成为如下几类:反应型高分子材料、光敏型高分子材料、电活性高分子材料、膜型高分子材料、吸附型高分子材料、高性能工程材料、高分子智能材料等。
1.1反应型高分子材料反应型功能高分子材料是指具有化学活性,并且应用在化学反应过程中的功能高分子材料,包括高分子试剂和高分子催化剂两大类。
高分子试剂是指小分子反应试剂经过高分子化,或者在某些聚合物骨架上引入反应活性基团,得到的具有化学试剂功能的高分子化合物。
高分子催化剂是指通过聚合、接枝等方法将小分子催化剂高分子化,使具有催化活性的化学结构与高分子骨架相结合,得到的具有催化活性的高分子材料。
1.1.1 开发高分子试剂和高分子催化剂的目的主要从以下几个角度考虑:①简化操作过程;②有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生,利用高分子反应试剂和催化剂的可回收性和可再生性,可以将某些贵重的催化剂和反应试剂高分子化后在多相反应中使用,达到降低成本和减少环境污染的目的;③可以提高试剂的稳定性和安全性;④所谓的固相合成工艺可以提高化学反应的机械化和自动化程度;⑤提高化学反应的选择性;⑥可以提供在均相反应条件下难以达到的反应环境。
高分子染料研究及应用1.1 研究背景及意义1856年英国有机化学家Perkin合成了苯胺紫,从此染料工业伴随着化学理论的发展飞速增长,各国科学家先后合成出几十万种染料,其中实际应用的染料有几千种。
染色对象的发展,促进着染料本身的发展,同样也促进着染料改性技术的发展。
1994年德国颁布了禁用部分偶氮染料的法令,有22种致癌芳胺合成的染料受到禁用;能与纤维以共价键结合的活性染料在染色和贮存过程中部存在严重的活性基水解的问题,每年因活性基水解而造成了20%~50%的活性染料损失,这不仅严重浪费资源,而且造成了环境的污染;另外低分子量的分散染料在对合成纤维染色时还存在易迁移及不耐溶剂萃取等缺点。
高分子染料由于分子尺寸大,化学及热稳定性好,不易被皮肤所吸收,具有安全低毒等特性,而且高分子染料在结构上可调,既可以设计出与合成纤维相似的结构,也可以设计出用于天然纤维染色的多活性基结构的高分子染料,从而染色合成纤维时与所染纤维有好的相容性及耐萃取能力。
这些优点使高分子染料成为研究开发禁用染料的代替品及合成更高效环保染料的热点I1l。
二十世纪以来,合成纤维的出现和广泛应用向染料行业提出了更高的要求。
由于合成纤维(聚酯、尼龙、聚丙烯等)分子链紧密敛集,结晶度和取向度高,分子链中又缺乏能和染料分子结合的活性基,传统染料难以对其染色。
尽管工业上采用了高温高压染色法、热熔连续染色法、载体染色法[2]和纤维改性法[3],但仍然存在着工艺复杂、能耗大和染色牢度不够等缺点。
从根本上讲,是因为这些方法没有解决染料分子与纤维高分子链的结合问题。
染料的可聚合改性,即聚合染料技术,则从分子结构这一层面上解决了染料分子与纤维高分子链的结合问题。
聚合染料,即高分子染料,是通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或悬挂于侧链上而形成的有色高分子聚合物[4,5],分子结构由高分子骨架和发色体两部分组成,由于是有色染料和无色聚合物化学结合,使其既有染料母体的光吸收、光发射、光导电、酸碱变色和酶的选择吸附等功能,同时还有聚合物的稳定性、相容性、卫生性和易成膜性等特性。
这样的特性使得高分子染料研究之初就受到人们的关注,从而迅速发展。
1.2 研究进展二十世纪60年代,BASF公司用丙烯酰胺蒽醌与乙烯单体共聚合成了有色高分子[6],70至80年代Marechal等对聚合染料的制备、结构和性质以及应用进行了较为系统的研究[7]。
进入90年代以来,聚合染料研究发展十分迅速,已成为功能性高分子和染料化学的一个新领域。
不但在涂料、染色和塑料着色等传统工业领域,而且在液晶显示、半导体材料、激光记录、非线性光学等高新技术领域的研究应用也已经开展[8-10]。
在国内,大连理工大学、华东理工大学、上海交通大学和解放军总后勤部军需装备研究所等科研单位于90年代先后开展了聚合染料的合成与性质研究,并发表了相关的研究论文[11-14]。
与国外相比,虽然起步较晚,但研究工作日趋系统化。
2.1 高分子染料结构分类高分子染料可以按照不同的分类标准进行分类,通常按照发色体与高分子骨架的相对位置,可把高分子染料划分为骨架式高分子染料和垂挂式高分子染料两大类,在骨架式高分子染料中发色体位于高分子染料的骨架上,而在垂挂式高分子染料结构中,发色体接枝在高分子骨架上[1],结构如图:2.2 高分子染料合成方法按照化学反应类型,高分子染料的合成方法可分为单体聚合法和化学改性法。
2.2.1单体聚合法通过发色体结构中带有的可聚合基团进行本体聚合或与其他单体的共聚反应生成高分子染料的方法称之为单体聚合法。
该法又包括加成聚合法和缩合聚合法两大类。
2.2.1.1加成聚合法加成聚合法是采用带有可聚合基团的发色体与其他单体或含有可聚合基团的高分子进行加成聚合反应制备高分子染料的方法。
加成聚合法可以将含有不饱和基团的染料单体制备成聚合染料。
由于加聚反应条件温和,聚合过程中对染料基团几乎没有影响,因而这种方法已成为制备聚合染料的最常用的方法。
大连理工大学杨锦宗院士采用乙烯砜型活性染料和丙烯睛在DMF中共聚得到了较高单体染料含量的高分子染料[11]。
天津大学的刘东志教授分别利用苄胺、乙醇胺与苝四羧酸酐反应后与丙烯酰氯反应得到含双键的单体染料,再与丙烯酰胺在水与二氧六环的混合溶剂中共聚得到了具有一定荧光性、光电性,可用于水处理示踪、高分子染料等方面的新型高分子染料[26]。
这种方法的关键在于可聚合染料单体的制备,它的染料母体结构可以来源于各种染料结构,而可聚合基团则大多为乙烯基、乙烯砜基、丙烯酰基、腈丙烯基等不饱和基团。
加成聚合法所得到的聚合染料为侧链悬挂型[12]。
值得一提的是,硝基、酚基是染料中的常见基团,但它们对自由基加成聚合有强烈的阻聚作用,因此,含有此类基团的染料单体很难通过这种方法获得高分子量的聚合染料[15]。
通常情况下,共聚法得到的高分子染料不改变该染料的最大吸收波长,而摩尔消光系数有所减少。
加成聚合法制备的高分子染料通常分子量较低,可用于原浆着色、色母粒、毛发染色或玻璃纤维增强塑料等方面。
2.2.1.2缩合聚合法缩合聚合法可以利用缩合反应将含有可聚合基团的染料单体制备成聚合染料。
这种方法的关键同样在于可聚合染料单体的制备,它的可聚合基团是诸如羟基、氨基、羧基、酯基等可参与缩合反应的活性基团;染料母体结构可以来源于各种染料结构。
如果采用熔融缩聚法,则对染料母体的热稳定性质有很高的要求,而最常见的偶氮染料就不适合熔融缩聚[7],但对于这一类染料单体,还可以采取溶液缩聚来制备聚合染料。
溶液缩聚是采用反应活性更强的官能团(如酰氯),在强极性溶剂以及催化条件下进行反应[16]。
目前采用的缩聚工艺包括界面聚合和熔融聚合两种,较少采用溶液聚合。
缩合聚合法所得到的聚合染料为主链型[12],链结构与相应的母体聚合物极为相似,相容性极好,在合成纤维的原液染色中有极佳的应用前景。
与加成聚合法相比,缩合聚合法合成出的彩色高分子具有较好的耐日晒,耐漂洗和抗有机溶剂等性能,可应用于纺织、原浆着色、油漆、色母粒和光学材料中。
上海交通大学黄德音教授,利用1,5一二氯蒽醌分别与乙醇胺或乙二醇缩合后,与对苯二酚在吡啶与氯仿的混合溶剂中缩聚得到了最大吸收波长为518nm高分子染料,此高分子染料与聚酯纤维具有良好的相容性[27]。
2.2.2 聚合物化学改性法化学改性法又称为接枝改性法,在高分子领域内,通常是指彼此不相容的两种聚合物通过主链与支链的化学联结所形成的新的聚合物。
化学改性法制备聚合染料是用发色单体和聚合物母体进行接枝共聚,它的优点是,聚合物主链不改变,仍保持固有的主要性能,又可根据需要引入所需要的染色官能团[17-18]。
当聚合物母体主链上存在可反应基团时,染料分子则可以通过化学反应接到聚合物链上,从而形成悬挂染料的聚合物[12]。
主链上的反应基团具有亲电反应活性时,该聚合物则称为亲电性聚合物(Poly-E);主链上的反应基团具有亲核反应活性时,该聚合物则称为亲核性聚合物(Poly-N)。
这一过程可表示为:Poly-E+Dye-N——→Polymeric Dye←——Poly-N+Dye-E当聚合物母体主链上缺乏可反应基团,如聚丙烯,通过化学反应进行接枝较困难。
目前可利用物理手段,如X-射线辐射、电晕、力化学等方法,可使其表面激发形成活性自由基,染色基团可以从这个活性位置上进行链的增长,从而达到改性染色的目的。
放射接枝改性的特点是不需加热和催化剂,反应易控制,并可在常温或低温下进行。
聚酯、尼龙等高结晶性聚合物也可以采用这种方法实现改性染色[12]。
化学改性法制备高分子染料方法灵活易行,产品的性质可根据使用的发色体结构和用量进行控制。
大连理工大学的杨锦宗院士和张淑芬教授采用改性和未改性的水溶性明胶、酪素、毛蛋白与活性染料反应制得了蛋白质高分子染料,该类高分子染料中染料含量高,解决了现有高分子染料中染料母体在高分子骨架上结合量少的缺陷。
他们将之用于皮革、毛纤维的染色,提高了染色产品的色泽鲜艳度、着色力、色牢度、耐迁移性等性能[1]。
2.3 高分子染料的性能高分子染料的性能既与发色体的结构有关,又依赖于高分子链的性质,同时由于结构的变化,在某些方面的性能也发生一些变化。
2.3.1特征粘度/分子量特征粘度/分子量是衡量聚合物的一个重要指标,可以通过乌氏粘度计或GPC测得。
由于化学改性法并没有影响聚合物的主链链长,也没有使主链断裂或交联,所以与母体聚合物材料相比,通过化学改性法制备的聚合染料在特征粘度/分子量方面受到的影响不大[7]。
由于染料中阻聚基团的存在,加成聚合法很难获得高分子量的聚合染料[15]。
染料单体不仅因此而影响了聚合物的分子量,而且还较大程度地影响了聚合物Mark-Houwinck方程的参数,给聚合染料的实际应用造成了不便。
在缩合聚合中的熔融缩聚法制备聚合染料的过程中,存在着两个主要反应-染料分子与聚合物之间的交换反应和使分子量不断提高的链增长过程[19]。
在熔融缩聚时,链增长过程主要依赖于高温高真空的实验条件,只要具备足够的热稳定性(染料单体)和对实验条件的良好控制,聚合染料一般都能达到母体聚合物的分子量。
而在溶液缩聚时,链增长过程主要依赖于聚合物在该溶液体系内的溶解度,一旦链增长到一定的长度,聚合染料就从体系内沉淀出来而使链增长停止[20],这种方法所得的聚合染料就无法达到较高的分子量。
2.3.2耐溶剂萃取性当染料基团与聚合物发生化学键合,染料的溶解性质就发生了根本的变化,原先可溶解染料单体的溶剂就无法溶解或洗脱键合在聚合物上的染料,只有使用能溶解其母体聚合物的溶剂才能溶解这种聚合染料。
这种试验方法也是鉴别染料掺杂聚合物与聚合染料的简便方法[7]。
耐溶剂萃取性的提高意味着染色织物的耐水洗牢度和耐干洗牢度的大幅度提高。
2.3.3光谱性质大多数文献报道,染料单体聚合前后,其吸光波长变化不大,即颜色变化不大,这主要是染料单体与高分子链的连接基不参与染料分子的共轭体系[19]。
这对于聚合染料的有效应用是至关重要的。
另外也有文献报道加成聚合型聚合染料的摩尔消光系数(ε)有所降低,这可能会给聚合染料中的色素含量测定(分光光度法)带来不便[15]。
对于低染料含量的聚合染料,染料基团在聚合物骨架上的连接较为“稀疏”,各染料基团之间没有相互作用,小分子染料应用时常见的聚集现象也得以消除,这就是高分子对功能基的“无限稀释作用”[21]。
对于高染料含量的聚合染料,染料基团在聚合物骨架上的就会相对“密集”地连接,使染料基团产生“高度浓缩”状态,邻位的染料基团就会产生相互作用[21]。
Dawson报道,尽管染料聚合后最大吸收波长没有发生改变,但峰形略微变宽,这一现象被解释为连接在聚合物骨架上的相邻染色基团之间的相互作用,即邻位效应[7]。