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含咪唑离子聚乙烯离聚体的合成与性能

2020-09-21李悦生

高等学校化学学报 2020年9期

张 俊,王 彬,潘 莉,马 哲,李悦生

(天津大学材料科学与工程学院,天津300350)

离子交联聚合物又称为离聚体,是一类带有少量离子基团的聚合物,通常离子基团的含量小于10%[1]. Rees 最早提出离聚体的概念,将其用于描述Na+或Zn2+部分中和的乙烯/甲基丙烯酸共聚物(M-PEMA,其中M代表金属阳离子)[2]. 1964年,Du Pont公司开发了聚乙烯离聚体,称为Surlyn树脂.随后Exxon-Mobil 和Dow Chem 等也开发了基于乙烯/丙烯酸盐共聚物的离聚体Iotex 和Amplify. 在聚烯烃等非极性聚合物基体中,强极性离子基团之间的相互作用导致形成纳米级的离子富集区或离子簇,即离聚体具有微相分离的形态结构[3,4]. 离聚体独特的结构赋予其良好的断裂韧性、优良的抗张强度、优异的气体阻隔性、突出的离子与电子传导率等性能. 离聚体的应用极为广泛,包括胶粘剂、涂料、包装材料、电子电器设备和医疗器械等. 在各种离聚体中,聚乙烯离聚体具有突出的化学稳定性、良好的加工性和优异的机械性能.

聚乙烯离聚体的合成有两种方法,一是直接配位共聚法,包括乙烯/离子单体的配位共聚和环烯烃与环状离子单体的开环易位共聚等;二是“反应中间体”法,即先合成含有高反应性基团的聚乙烯,然后再通过官能团转化合成离聚体. 由于离子单体对过渡金属配位聚合催化剂具有很强的毒化作用,只有钯和钌等后过渡贵金属可用于催化合成聚乙烯离聚体,而且催化活性仍然较低,难以获得实际应用.“反应中间体”法可减缓离子基团……

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