刘 静,马 禹,余木火

(东华大学 a. 材料科学与工程学院;b. 纤维材料改性国家重点实验室,上海 201620)

共缩聚反应中延迟结晶行为的分子模拟

刘 静a,b,马 禹a,b,余木火a,b

(东华大学 a. 材料科学与工程学院;b. 纤维材料改性国家重点实验室,上海 201620)

采用分子模拟方法研究了共缩聚反应中共聚单体摩尔分数对聚合过程中结晶行为的影响.对比均缩聚和共缩聚的反应动力学过程,发现添加共聚单体可以在推迟结晶行为发生的同时增加聚合产物的相对分子质量.此外,添加共聚单体后获得的晶体厚度较薄、晶体端表面非晶层较厚.随着反应体系中共聚单体摩尔分数的增加,获得的晶体表面具有大量的松散折叠,表面能增加,这种结构有助于提高聚合物晶体的溶解性能.

结晶;共缩聚;分子模拟

溶液缩聚是制备高性能和功能高分子的重要手段.当聚合单体中存在强极性或刚性单元时,随着聚合度的增加,聚合物的溶解性下降并形成结晶析出,限制了相对分子质量的进一步增加,也不利于聚合物进一步的溶解加工.通常,利用共缩聚反应引入共聚单体可以破坏聚合物分子链的规整性,达到推迟结晶发生、降低结晶规整度的目的,从而提高聚合度和聚合物的溶解性[1-2].例如,聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)仅溶于浓硫酸等强质子酸溶剂中,而共缩聚改性后获得的共聚PPTA能够直接溶解在一般有机溶剂中,并可纺丝制备高强高模的Technora纤维或制备薄膜[3].文献[4]从分……