多组分聚合物的制备方法一一互穿网络聚合物
化学先生 / 2019-09-07
互穿网络聚合物，简称为IPN,是用化学方法将两种或两种以上的聚合物相互贯穿星交织网络状的类复 相聚合物共混材料。IPN技术是制备聚合物共混物的重要方法。
互穿网络聚合物从制备方法 上接近于接校共聚共混法，从相间化学结构看则接近于机械共混法。因此，可把IPN视为用化学方法实现的机械共混物。
由工份聚合物A和y份聚合物B所组成的互穿网络聚合物，简记为IPNz/yA/B.IPN有分步型、同步型、互穿网络弹性体及胶乳型等不同类型，它们是用不同的合成方法制备的。
(1)分步型IPN 简记为IPN,它是先合成交联的聚合物1，再用含引发剂和交联剂的单体2使之溶胀，然后使单体2就地聚合并交联面得。例如先合成交联的聚醋酸乙烯酯(PEA)， 再用含有引发剂和交联剂的等量苯乙烯单体使其溶胀，待溶胀均勾后将苯乙烯聚合并交联即制得白色皮革状的IPN 50/50 PEA/PS。
由于最先通用的 IPN是以弹性体为聚合物1，塑料为聚合物2，因此，当以塑料为聚合物1面以弹性体为聚合物2时，就称为逆IPN。
若构成 IPN的两种聚合物成分中仅有一种聚合物是交联的，则称为半IPN。
上述分步IPN都是指单体2对聚合物1的溶胀已达到平衡状态，因此制得的IPN具有宏观上均一的组成。若在溶胀达到平衡之前就使单体2迅速聚合，由于从聚合物1的表面至内部单体2的浓度逐渐降低，因此产物的宏观组成具有一定的变化梯度。如此制得的产物称为梯度IPN (gradient IPN)。
(2)同步型IPN 若两种聚合物网络是同时生成的，不存在先后顺序，则称为同步IPN,简记为SIN,其制备方法是，将两种单体混溶在一起，使两者以互不干扰的机理或方式各自聚合并交联。如一种单体进行加聚而另一种单体进行缩聚时即可达此目的，由环氧树脂(epoxy) 和交联聚丙烯酸酯(aerylate) 构成的同步IPN,即SINepoxy/acrylate. 就是一例。
半-SIN 亦常称作间充复相聚合物，生成半SIN的反应称为间充聚合反应。
(3) 互穿网络弹性体由两种线 型弹性体胶乳混合在一起，再进行凝聚并同时进行交联，如此制得的IPN称为互穿网络弹性体，简记为IEN.例如，将聚氨酯(PU)胶乳与聚丙烯酸(PA)胶乳混合、凝聚并交联，即制成IENPU/PA。
(4) 胶乳IPN 当IPN、SIN及IEN为热固性材料时，因难以成型加工，可采用乳液聚合法加以克服。胶乳IPN简记为LIPN,就是用乳液聚合的方法制得的IPN.将交联的聚合物1作为“种子”胶乳，加人单体2、交联剂和引发剂，使单体2在“种子”乳胶粒表面进行聚合和交联，如此制得的IPN具有核壳状结构。因为互穿阿络仪限于各个乳胶粒范围之内，所以又称为微观IPN. LIPN 可采用注射或挤出等热塑性材料的加工方法成型，并能制成薄膜。
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