一种链中间功能化聚合物的制备方法
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利用化学合成方法制备功能性高分子材料高分子材料在现代工业和科学研究中扮演着重要角色。
通过合成方法可以获得各种功能性高分子材料,以满足不同领域的需求。
本文将介绍几种常见的化学合成方法,并探讨它们在制备功能性高分子材料中的应用。
一、聚合反应法聚合反应法是制备高分子材料最常见的方法之一。
其中,自由基聚合反应是应用最广泛的一种。
通过合适的引发剂引发,将单体转化为高分子链,从而制备具有特定结构和性能的高分子材料。
这种方法广泛用于制备塑料、橡胶、涂料等材料。
以聚丙烯制备为例,聚合反应的步骤如下:1. 准备单体:将丙烯单体准备好,确保其纯度和质量。
2. 引发聚合:在适当的温度和压力下,添加引发剂开始聚合反应。
引发剂会生成自由基,引发单体的聚合。
3. 控制聚合过程:通过调控温度、压力和反应时间,控制聚合过程的进程和分子量。
4. 纯化和加工:将得到的高分子材料经过纯化和加工处理,获得所需的功能性高分子材料。
二、交联反应法交联反应法是制备功能性高分子材料中的另一种重要方法。
通过在高分子链上引入交联结构,使材料具有优异的力学性能和热稳定性。
交联反应方法有很多种,包括热交联、辐射交联和化学交联等。
以热交联为例,步骤如下:1. 准备聚合物:首先制备出具有交联基团的聚合物,例如含有双键或反应活性基团的聚合物。
2. 交联反应:将聚合物置于适当的温度下,使之发生交联反应。
通过热能的作用,交联结构得以形成。
3. 控制交联度:通过调控温度和时间,控制交联反应的程度和交联密度,从而控制高分子材料的性能。
三、引发共聚反应法引发共聚反应法可以制备具有复杂结构和多种功能的高分子材料。
这种方法通过在单一反应体系中引入多种单体,实现多种单体的共聚反应。
常见的引发共聚反应有自由基引发的聚合、阴离子引发的聚合和阳离子引发的聚合等。
以自由基引发的聚合为例,步骤如下:1. 选择单体:根据所需的功能和结构,选择合适的单体组合。
2. 引发聚合:在适当的条件下,添加引发剂开始聚合反应。
超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用一、引言聚合物材料在现代化学和工程领域得到广泛应用。
线性聚合物是其中一类常见的聚合物,它的链式结构使得聚合物具有各种有用的性质。
然而,随着科学技术的进步,人们对于聚合物材料的要求也越来越高。
在这样的背景下,超支化聚合物应运而生。
超支化聚合物不仅具有线性聚合物的性质,还具有分支结构。
本文将对超支化聚合物的合成、表征及其应用进行详细探讨。
二、超支化聚合物的合成方法1. 核心壳聚合法核心壳聚合法是制备超支化聚合物的一种常用方法。
首先,选择一个合适的核心物质作为起始物,然后在核心物质表面进行聚合反应,使得聚合物链延伸出来,形成分支结构。
最后,通过适当的化学反应将聚合物链与核心物质连接起来,形成超支化聚合物。
2. 多功能单体聚合法多功能单体聚合法是超支化聚合物的另一种制备方法。
在这种方法中,选择含有多个反应基团的单体作为原料,通过聚合反应将其聚合成分支结构,形成超支化聚合物。
该方法的优点在于合成过程相对简单,且可以通过调整单体结构来控制超支化聚合物的分支密度和分子量。
三、超支化聚合物的表征方法1. 分子量测定超支化聚合物的分子量是其性能的重要指标之一。
常用的分子量测定方法包括凝胶渗透色谱法(GPC)和核磁共振波谱法(NMR)。
GPC通过测量聚合物分子在溶液中的流动行为来计算其摩尔质量分布,而NMR则通过测量氢、碳等原子核的共振峰来推断聚合物的结构和分子量。
2. 结构表征超支化聚合物的结构可以通过核磁共振波谱法、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)等方法来表征。
核磁共振波谱法可以通过测量氢、碳等原子核的共振峰来推断聚合物的结构;而FTIR则可以通过测量聚合物中的功能基团振动来了解其结构。
四、超支化聚合物的应用1. 高分子材料领域超支化聚合物在高分子材料领域中具有广泛的应用前景。
由于其分支结构的存在,使得超支化聚合物具有更大的分子链交联能力和强度。
聚 烯 烃 / 聚 酯 ( 聚 醚) 共聚物的合成及应用 *李启蒸1 ,2张国艺2聪1 ,2魏柳荷1 * *志2 * *袁 马 (1. 郑州大学化学系 郑州 450001 ; 2. 中国科学院上海有机化学研究所 上海 200032) 摘 要 本文首先详细评述了聚烯烃 / 聚酯( 聚醚) 共聚物的合成方法: 聚合机理转换法和聚合物偶联法。
其中,聚合机理转换法又分为: (1 ) 链转移剂控制烯烃聚合 / 阴离子开环聚合; ( 2 ) 链转移剂控制烯烃聚合 / 配位-插入开环聚合; (3 ) 烯烃阴离子活性聚合 / 阴离子开环聚合; (4 ) 烯烃阴离子活性聚合 / 配位-插 入开环聚合; (5 ) 叶立德活性聚合 / 配位-插入开环聚合等 5 种方法。
其次,对聚烯烃 / 聚酯( 聚醚) 共聚物的性能及其应用进行了介绍; 最后,对这些功能化聚烯烃共聚物的合成方法及其应用前景进行了展望。
关键词 聚烯烃功能化 聚酯 聚醚 开环聚合 共聚物中图分类号: O632. 12; O 632. 32 ; TQ325 文献标识码: A 文章编号: 1005 -281 X (2011 )06 -1174 -07 S yn t h es i s and Application of Po l y o l e f i n / Po l y es t e r (Po l y e t h e r ) C o p o l ym e r sL i Q i z h e ng 1 ,2Zhang G u o y i 2 Yuan C o ng 1 ,2W e i L i uh e 1 * *Ma Z h i 2 * *(1. Department of Ch em i s t r y ,Zh e n gz h o u Un i v e r s i ty ,Zh e n gz h o u 450002 ,Ch i n a ;2. S h a n g h a i I n s t i tut e of O r ga n i c Ch em i s t r y ,Ch i n ese Academy of Sc i e n ces ,S h a n g h a i 200032 ,Ch i n a )Ab s t r ac t F i r s t l y ,t wo s ynth e t i c methods of po l y o l ef i n / po l y es t e r ( po l y e th e r ) copo l y me r s ,t r a n sfo r ma t i o n of po l y me r i za t i o n mec h a n i sm and po l y me r co u p li n g , are r e v i ewed . The f i r s t one can be d i v i ded i nt o f i v e me th odo l og i es : ( 1 ) the c h a i n transfer r eac t i o n in the po l y o l ef i n po l y me r i za t i o n / a n i o n i c r i n g -ope n i n gpo l y me r i za t i o n ; (2 ) the c h a i n transfer r eac t i o n in the po l y o l ef i n po l y me r i za t i o n / coo r d i n a t i o n-i n se r t i o n r i n g -ope n i n gpo l y me r i za t i o n ; (3 ) the li v i n g a n i o n i c po l y me r i za t i o n / a n i o n i c r i n g -ope n i n g po l y me r i za t i o n ; (4 ) the a n i o n li v i n gpo l y me r i za t i o n / a n i o n i c r i n g -ope n i n g po l y me r i za t i o n ; (5 ) the li v i n g po l y me r i za t i o n of y li des / coo r d i n a t i o n-i n se r t i o nr i n g -ope n i n g po l y me r i za t i o n . Th e n , the app li ca t i o n of such po l y o l ef i n / po l y es t e r ( po l y e th e r ) copo l y me r s i s desc r i bed . F i n a ll y ,th e prospect of the s ynth es i s and app li ca t i o n of the f un c t i o n a l po l y o l ef i n i s a l so fo r esee n .f un c t i o n a li za t i o n of po l y o l ef i n ; po l y es t e r ; po l y e th e r ; r i ng -ope n i n g po l y me r i za t i o n ; copo l y me rK e y w o r d scopo l y me r sProspect of the s ynth es i s and app li ca t i o n of th ef un c t i o n a l po l y o l ef i nC o n t e n t s4 1 I nt r od u c t i o n2 S ynth e t i c methodsofpo l y o l ef i n / po l y es t e r引言1 ( po l y e th e r ) copo l y me r s2. 1 S ynth e t i c methods based on t r a n sfo r ma t i o n ofpo l y me r i za t i o n mec h a n i sm2. 2 S ynth e t i c methods based on po l y me r co u p li n g 3 A pp li ca t i o n of po l y o l ef i n / po l y es t e r ( po l y e th e r ) 以聚乙烯 ( PE ) 、聚 丙 烯 ( PP ) 为 代 表 的 聚 烯 烃材料,因其优良的性质,如机械强度高,化学稳定性 好,柔韧度高以及良好的加工性能等,广泛地应用于 人们的生产生活中。
一种接枝聚合物材料及其制备方法与应用接枝聚合物材料是一种具有优异性能和广泛应用前景的新型材料。
本文将介绍接枝聚合物材料的制备方法及其在不同领域的应用。
一、接枝聚合物材料的制备方法接枝聚合物材料的制备方法主要包括两步:基体聚合和接枝反应。
基体聚合是指将一种或多种单体通过聚合反应形成聚合物基体,而接枝反应则是将另一种或多种单体通过特定的反应方法引入聚合物基体中,使其成为聚合物链的一部分。
下面将介绍两种常见的接枝聚合物材料制备方法。
1. 熔融接枝法熔融接枝法是一种简单且高效的接枝聚合物制备方法。
首先,在高温下将聚合物基体熔融,然后将接枝单体加入熔融的聚合物中。
接枝单体在高温下与聚合物基体发生反应,形成接枝聚合物。
这种方法适用于热稳定性较好的聚合物体系,如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 溶液接枝法溶液接枝法是一种适用范围更广的接枝聚合物制备方法。
首先,将聚合物基体溶解于适当的溶剂中,形成聚合物溶液。
然后,将接枝单体和引发剂加入聚合物溶液中,在一定的温度和时间下进行反应,形成接枝聚合物。
这种方法适用于溶解度较好的聚合物体系,如聚丙烯酸酯、聚苯乙烯等。
二、接枝聚合物材料的应用接枝聚合物材料具有许多优异的性能,因此在各个领域都有广泛的应用。
1. 功能材料领域接枝聚合物材料可以通过引入具有特定功能的单体,赋予聚合物新的性能。
例如,引入含有活性基团的单体可以使聚合物具有生物活性,用于医药领域;引入电导性单体可以使聚合物具有导电性,用于电子器件领域;引入光敏单体可以使聚合物具有光响应性,用于光学材料领域等。
2. 薄膜材料领域接枝聚合物材料可以制备出具有特殊性能的薄膜材料。
例如,将接枝聚合物溶液涂覆在基底上,并经过干燥和固化处理,可以得到具有优异机械性能、耐磨性和耐腐蚀性的薄膜材料。
这种薄膜材料可以广泛应用于涂层、包装、防护等领域。
3. 吸附分离材料领域接枝聚合物材料具有较大的比表面积和丰富的官能团,可以作为吸附分离材料。
例如,将具有亲水性的接枝聚合物材料用于水处理领域,可以高效地去除污水中的有机物和重金属离子。
一种制备分子印迹聚合物的方法一种制备分子印迹聚合物的方法是通过模板聚合方法。
这种方法涉及以下步骤:1. 选择模板分子:首先需要选择一个与目标分子具有相似结构和化学性质的分子作为模板。
模板可以是小分子、药物、生物分子等。
2. 功能单体的选择:根据模板分子的化学性质,选择合适的功能单体。
功能单体是能够与模板分子形成特定的非共价相互作用的单体,例如氢键,离子相互作用,范德华力等。
3. 交联剂的选择:选择适当的交联剂以增加聚合物的稳定性和机械强度。
4. 聚合反应:将功能单体、交联剂和模板分子混合在一起形成预聚合物体系。
这个体系会在适当的温度和时间下进行聚合反应,从而形成高分子聚合物。
5. 模板去除:完成聚合反应后,需要去除模板分子,以使分子印迹聚合物中留下模板分子的空穴。
可以通过化学或物理的方法将模板分子从聚合物中去除,例如洗涤,溶解等。
进一步分析和讨论:分子印迹聚合物是一种通过模拟生物受体的特异性和选择性来制备的高分子材料。
这种材料可以用于分离、检测和传感等应用。
制备分子印迹聚合物的方法有很多种,但模板聚合方法是最常用和有效的方法之一。
在模板聚合方法中,选择合适的功能单体和交联剂非常重要。
功能单体应具有与模板分子形成特定相互作用的基团,以便在聚合反应过程中通过相互作用来固定模板分子的位置。
交联剂的选择可以用来增加聚合物的稳定性和机械强度。
聚合反应可以在溶液中或在固相条件下进行。
在溶液中进行聚合反应时,功能单体和交联剂都必须能在溶剂中溶解。
在固相条件下进行聚合反应时,功能单体和交联剂会与模板分子一起固定在固体支撑上。
模板去除是完成聚合反应后的重要步骤。
模板分子的去除可以通过洗涤、溶解等物理或化学方法实现。
模板去除后,留下了孔径与模板分子相匹配的空穴,这使得分子印迹聚合物具有特异性和选择性。
总的来说,制备分子印迹聚合物的方法通过选择合适的模板分子、功能单体和交联剂来实现。
聚合反应后,通过模板去除得到具有特异性和选择性的孔径结构,从而实现对目标分子的识别和分离。
线性聚合物材料的制备和性能研究线性聚合物材料是一种重要的高分子材料,以其透明、可塑性强、抗化学侵蚀以及多种物理性质优良而备受关注。
在这篇文章中,我们将介绍线性聚合物材料的制备方法和性能研究进展。
一、制备方法线性聚合物材料的制备方法通常有两种:单体聚合法和添加聚合物方法。
1.单体聚合法单体聚合法是聚合单体分子间的共价键来制备线性聚合物材料。
这种方法通常需要引入一个铝烷基或镁烷基催化反应。
对于一些难以聚合的单体,例如含有两个二烯丙基基团的苯乙烯(DVB)单体,需要引入一个独特的催化剂来促进反应。
该方法制备的线性聚合物材料可以通过化学修饰或共溶剂法来实现不同的功能化。
2.添加聚合物法添加聚合物法是通过加入小分子活性剂到高分子溶液中,引起其形成线性聚合物。
这种方法是一种烯丙基聚合物阴离子聚合法。
在实际应用中,添加聚合物法是非常有用的,在制备高分子量的线性聚合物或者高度交联的线性聚合物时能够提供更好的控制。
二、性能研究1.透明性线性聚合物材料具有优异的透明性,甚至比玻璃还更透明。
这种高透明性是因为线性聚合物材料的基本结构中没有分支处的反应停滞,目前最高透明度可高达99%。
2.硬度线性聚合物材料的硬度一般在2~3H之间,比一般的聚碳酸酯(PC)材料略低。
这是由其分子链间各键之间的等距离排列造成的。
研究人员正在研究一些方法,如控制连接点的大小和密度,以控制线性聚合物材料的硬度,这样它就可以更适合制作高硬度应用的产品。
3.延展性线性聚合物材料除了具有良好的硬度,还具有惊人的弯曲性和弯曲性。
在实际的制作过程中,线性聚合物材料可以通过加入聚苯乙烯等物填料来提高其弯曲性和弯曲性。
4.气体渗透性线性聚合物材料也具有良好的气体渗透性。
在气体渗透性方面,线性聚合物材料比聚碳酸酯(PC)要好得多。
因为分支的存在会让聚碳酸酯(PC)形成许多小缺陷,这些缺陷会导致气体漏失。
而线性聚合物材料没有分支,因此可以更好地满足气体渗透性的需求,这使它非常适合用于制造气体分离设备和超滤膜等应用。
高分子材料功能化引言高分子材料是一类由成千上万个重复单元组成的大分子化合物。
由于其独特的结构和性质,高分子材料被广泛应用于各个领域,如塑料、纤维、涂料、医疗器械等。
然而,传统的高分子材料通常具有一些固有的缺点,如机械性能不稳定、化学稳定性较差等。
为了克服这些问题,研究人员们开始将高分子材料进行功能化,即在其结构中引入特定的功能基团,以赋予材料新的性能和应用。
高分子材料功能化的方法高分子材料的功能化可以通过多种方法实现,下面介绍几种常见的方法。
1. 化学修饰化学修饰是一种常见的高分子材料功能化方法,通过在高分子材料的分子结构中引入特定的化学基团,改变其性能和功能。
这种方法可以通过多种化学反应实现,如酯化、酰化、烯烃聚合等。
例如,将含有羟基的高分子材料与含有异氰酸酯基团的化合物反应,可以引入氨基基团,从而赋予材料良好的生物相容性。
2. 交联反应交联反应是一种通过在高分子材料分子链之间形成共价键来改变材料性能的方法。
通过交联反应,可以增加材料的机械强度、热稳定性和化学稳定性。
常见的交联反应包括自由基聚合交联、热交联和化学交联等。
例如,通过在聚乙烯分子链之间引入交联剂,可以形成交联结构,从而使聚乙烯具有更好的强度和耐热性。
3. 共混改性共混改性是一种将两种或多种不同的高分子材料混合在一起,通过相互作用改变其性能的方法。
通过共混改性,可以将两种不同材料的优点结合起来,形成具有新性能的材料。
常见的共混改性方法包括物理共混和化学共混。
例如,将聚丙烯和聚苯乙烯两种高分子材料混合在一起,可以形成具有良好韧性和耐热性的材料。
高分子材料功能化的应用高分子材料功能化后可以应用于各个领域,下面介绍几个常见的应用。
1. 医疗器械高分子材料功能化后可以用于医疗器械领域。
例如,将聚乳酸材料引入生物可降解的功能基团,可以制备出可降解的缝合线和骨钉,用于手术缝合和骨折修复。
另外,将聚乙烯醇材料引入亲水基团,可以制备出具有良好生物相容性的人工血管。
专利名称:一种亚氨基二乙酸功能化超交联聚合物和制备及其应用
专利类型:发明专利
发明人:韩宝航,德杰内·阿塞法·阿尼托,陶友
申请号:CN201911096277.8
申请日:20191111
公开号:CN110975838A
公开日:
20200410
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种亚氨基二乙酸功能化超交联聚合物和制备及其应用,所述超交联聚合物由亚氨基二乙酸功能化的单体、交联剂和催化剂经超交联制备而成。
该聚合物将金属离子与亚氨基上的氮和二乙酸上的氧螯合,用于高效的环境修复。
这种高分子材料为金属离子的配位提供了活性的亚氨基和羧基。
申请人:国家纳米科学中心
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国籍:CN
代理机构:北京路浩知识产权代理有限公司
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