无机材料接枝共聚物的性能与应用
化学先生 / 2019-09-28
无机材料的接枝通常发生在颗粒表面上，因而接枝对表面性质的改变具有重要作用。对比表面积为5Om2/g、 孔径为50nm左右的大孔硅胶进行辐射下的丙烯腈接枝时，发现比表面积随接枝量的增加面减小，因面极性物质气体在该填料柱子所构成的色请中的保留时间大为降低。这样的填料柱不仅对有机酸、醇、酯和醛的混合物可给出色谱峰，甚至水的保留峰也可以给出。日本学者也报道了用苯乙烯与硅胶进行y辐射接枝改性后，可提高对有机物的分离效率。
无机材料表面的物理吸附与接枝共聚是完全不同的。对高岭土表面吸附聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸和辐射接枝了上述聚合物的高岭土用电位滴定法进行了对比分析，结果表明，在中和过程中，吸附的大分子经历了解吸及再吸附的重排过程。接枝聚合物则不同，虽然随接枝程度的提高，大分子的活动性增加，然而由于是化学接枝，因面不可能在高岭土粒子表面出现重排。
无机粒子通过表面接枝，可以改变其对周围介质的亲和力。SiO2 用亲水性高聚物聚环氧乙烷接枝，就能在水相中实现较长时间的稳定分散。反之，若用憎水性高聚物聚苯乙烯接枝，则在有机相(包括烷烃、芳烃等溶剂)中，可保持长时间的稳定分散。大量的无机材料被用作塑料填料，填料接枝后可以改善它与塑料的相互亲和性。
通过等离子表面处理使苯乙烯与云母接枝。这种改性云母用作聚苯乙烯的填充料，可以提高拉伸及冲击性能。如果让云母先后通过苯乙烯及乙烯蒸气使之接枝，则这样的云母填充料可以使本来互不相容的聚乙烯聚苯乙烯共混物改善其性能，显然这种改性云母起了偶联剂和增容剂的作用。
以苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二酯和硬脂酸乙烯酯与炭黑接枝后，能大大改善炭黑与PVC的相容性，而且熔体流动性也有所提高。由于分散性的改进，使炭黑填充PVC的导电性能得到提高。
固体润滑剂也可借助于接枝的方法来改性，如细粉碎的二硫化钼、石墨与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、异丁基乙烯基醚及N-乙烯基吡啶等接枝后，产物在干态时的成膜性、黏合性及摩擦系数等均有改善，其中对二硫化钼的改性最为明显。
有人试图用乙烯类单体与煤进行接校共聚后研究出煤液化的新方式。单体与煤接枝后，煤的分子结构发生了改变，能较易转化成为液化状态。据称，这种可溶性煤与其他些液体混合后将成为真正的溶液。
利用接枝技术有可能获得某些功能化无机材料，前苏联学者曾制得5甲基-5-乙媚基吡啶接枝的硅胶，发现它对碘的交换能力与接枝程度星线性依赖关系。这种接枝增重为15%的材料10h内可达到最大交换能力，面普通阴离子交换树脂则需50h，且前者15min内可解吸70%的碘，面后者6h才解吸61%。
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