接枝共聚物热塑性弹性体和增韧塑料
化学先生 / 2019-09-24
众所周知，当组分A分散在组分B中时，随组分A的增多将会发生由"A岛B海”型的分散形态向"B岛A海”型的分散形态转变。根据分散球粒达到最密集填充的条件，其体积分数的最大值可以推得为74%。这就是说，当某组分的体积分数低于26%时，它只能以分散相出现;而达到74%以上时，它总是以连续相出现。只有当其体积分数介于26%~74%之间时，随制样条件的变化，它既可以“岛相”出现，也可以“海相”出现。根据上节介绍得知，材料的力学性质主要取决于海相，当海相是由呈橡胶态的主链形成，而岛相是由星塑料态的支链组成时，这种材料在玻璃化温度高于塑料相的Tg或熔点Tm时，将呈流动状；而当冷却至Tg或熔点Tm以下时，材料就失去流动性而呈现出硫化胶的性质。具有这种性能的材料是一种热塑性弹性体。反过来，如果海相是塑料相，“岛相”是维胶相控子。则由于分散的橡胶粒子在应力作用下能起引发和终此裂纹的作用，材料呈现锆韧性，这样的材料是”增韧塑料。
迄今为止，已有不少增韧塑料采用了接枝的方式来制备。然而，目前一些亚要的热凯性洲性体主要依靠嵌段共聚反应来制备，如ABA型、（AB）型n的嵌段共聚物。这主要由于接枝共聚物的支健聚合度和接枝密度的控制还存在不少因难。不过，由于制备接枝共聚物要比制备嵌段共聚物方便得多，因此接枝共聚物用作热塑性弹牲体的努力一直备受关注。
Kennedy等人报道了使苯乙烯与氯磺化聚乙烯橡胶在Et2AICI存在下进行均相反应接枝，发现在权氨原子位置上形成了接枝链。对产物的力学性能测定表明，随组成比的变化，产物既可作为增韧塑料，也可作为热塑性弹性体。这个体系是依靠常温下星玻璃态的聚苯乙娇相来产生物理交联的。另外也有利用支链的结品作用来产生物理交联的例子，最典型的可推聚戊内酯(PVL)与橡胶(作主链)的接枝共聚物。Pariser曾以阴离子引发接枝，使主链上带有羧基的橡胶(如部分水解的聚丙烯酸乙酯或含羧基的乙烯-丙烯-已二烯三元共聚物EPDM)获得能够结晶的支链，后者是在季铵盐存在下让戊内酯开环聚合面成。他发现当这种刚性支链的聚合度大于4时，就可以结晶，结晶的熔点随其聚合度的增大而提高。应力应变曲线的测定表明，所得材料的性能基本与对应的化学交联或填充增强橡胶的情况相似。通常的化学交联橡胶在无填充增强时强度较低，因此这里的聚戊内酯支链还起到某种有效的填充剂作用。此外，值得注意的是，在橡胶行业中广泛采用的用来估计网络稳定性的压缩定形性方面，这种接枝橡胶与化学交联及填充增强的普通橡胶相近。在这种阴离子接枝技术中，接枝链是一种活性链，且无强烈的链转移，因此这种接枝链的聚合度分布接近于泊松分布。由于这种接枝共聚物具有明确的结构，因此是一种较好的作为结晶/无定形热塑性弹性体研究的模型聚合物。
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