工程案例

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       共聚物由两种或两种以上单体共同参加的聚合反应,称做共聚合,所形成的聚合物含有两种或两种以上单体单元,这类聚合物称做共聚物。共聚合这一名称多用于连锁聚合,如自由基共聚、离子共聚。而在逐步聚合反应中,比如缩合聚合中大多有两种单体参与反应,形成的聚合物包含两种单体单元,但不能采用共聚合一词。

  类型

  交替共聚物(Alternating copolymers):共聚物中两结构单元A和B严格交替相间,两者在共聚物中的摩尔分数均约为50%。

  无规共聚物(Random copolymers) :共聚物中两结构单元A和B随机出现,其中A和B自身连续的单元数不多,一般在几个到十几个。从统计上看,无规聚合物的某结构单元在聚合物链上一段的含量等于其在整个聚合物中的含量。

  嵌段共聚物(Block copolymers),由较长的只有结构单元A的链段和较长的只有结构单元B的链段构成,其中每一链段可达到几百到几千结构单元。随着可控自由基聚合反应的发展,出现了梯度聚合物。其A和B的结构单元的组成随主链的延伸而渐变,不像无规和交替共聚物那样基本不变,也不像嵌段共聚物那样呈现突变关系。

  接枝共聚物(Graft copolymers),接枝共聚物在结构上属于支化聚合物,其不仅有主链,还有较长的支链,且主链和支链是由不同的种结构单元组成,主链全部是结构单元A,而支链全部是结构单元B。有时候,接枝聚合物的主链和支链可能都是共聚物,比如主链是A和B的无规共聚物,支链是A和B的交替共聚物,整体仍然是接枝共聚物。

  嵌段聚合物在一定温度下会发生相分离现象,但一般的相分离体系如水和油,油滴的尺寸在微米尺度,而嵌段聚合物的嵌段间有化学键的链接,形成的相结构只有几十到几百纳米,所以被称为微相分离(microphase separation)。嵌段共聚物的相转变温度主要取决于几个参数,总聚合物,拓扑结构参数(官能度),某嵌段所占的体积分数主要影响相行为中的熵,而嵌段之间的弗洛里-哈金斯相互作用系数则影响焓。一般认为当大于10.5时,嵌段聚合物就会发生微相分离,远远大于10.5时,相界面变得愈加陡峭。

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