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反應(yīng)擠出在高聚物合成及高性能化領(lǐng)域的特色與作用

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反應(yīng)擠出本體嵌段聚合高性能化功能化

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高分子工程

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反應(yīng)擠出是將聚合物擠出加工與高聚物熔體化學(xué)反應(yīng)結(jié)合在一起的一項(xiàng)技術(shù)，許多方面超越其他反應(yīng)器，在高聚物化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域中日益展現(xiàn)出其重要的作用。隨著世界對(duì)能源與環(huán)保的日益關(guān)注，由單體一步聚合成為高聚物甚至直接得到制品，無(wú)需任何溶劑或者其他后處理，越來(lái)越成為當(dāng)今世界所極力追求的目標(biāo)。反應(yīng)擠出聚合技術(shù)應(yīng)該是最有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)之一了。本文分別對(duì)苯乙烯/二烯烴陰離子本體嵌段聚合進(jìn)行了研究。不同于經(jīng)典釜式溶液聚合所采用的快門噴射加料方式制備多嵌段K樹(shù)脂，而是在雙螺桿反應(yīng)器內(nèi)提出了一個(gè)氣泡理論和采用堵塞正負(fù)離子對(duì)之間通道來(lái)抑制聚合速率與副反應(yīng)的理論，發(fā)展了一類P-配合物。借助于該配合物以及氣泡理論，成功合成出不同類的多嵌段共聚物，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。在極易出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象的高二烯烴彈性體領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)初始引發(fā)聚合的實(shí)際是締合的引發(fā)劑，而并非如傳統(tǒng)理論認(rèn)為的是非締合體。確定了在活性種解締合前的危險(xiǎn)期內(nèi)，不得讓二烯烴進(jìn)入體系，同時(shí)控制正負(fù)離子對(duì)之間距離的方法，有效地抑制了凝膠副反應(yīng)的發(fā)生，得到了性能良好的嵌段共聚和無(wú)規(guī)共聚的熱塑性彈性體。故而發(fā)揮反應(yīng)擠出聚合的優(yōu)勢(shì)，充分利用化學(xué)平衡的規(guī)律，在聚合反應(yīng)的各螺段均保持單體含量占優(yōu)勢(shì)的策略，成功合成重均分子量超過(guò)170萬(wàn)，分布只有1.2，聚合得率達(dá)到100%的高性能氟硅橡膠。反應(yīng)擠出聚合雖有諸多的優(yōu)勢(shì)，但最致命的弱點(diǎn)就是停留時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng)。然而如果巧妙利用自由基聚合中的自動(dòng)加速效應(yīng)，則不僅可以大大提高聚合速率，同時(shí)也可以提高聚合物的分子量，使PMMA的本體反應(yīng)擠出聚合得以實(shí)現(xiàn)。利用反應(yīng)擠出法使部分基體樹(shù)脂的分子鏈上鍵合上經(jīng)過(guò)優(yōu)選的抗有害微生物功能團(tuán)，使這部分樹(shù)脂自身就成為抗有害微生物的組分。通用聚丙烯的熔體強(qiáng)度較低，極難制備出低密度泡沫材料。通過(guò)反應(yīng)擠出對(duì)其分子鏈進(jìn)行改造，令其長(zhǎng)枝化，獲得了高熔體強(qiáng)度聚丙烯，并成功地進(jìn)行了擠出發(fā)泡。

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2013-05-23 16:27:15

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