加入收藏
您好,欢迎光临上海苍洪实业有限公司!
021-3352 3756
13341629880

  20  专注高分子材料抗紫外线、抗黄变

聚合物结构中侧基对聚合物性质的影响





      某种意义上看,聚合物的侧基其实比骨架更为重要。材料的溶解性基本由侧基来决定,其结晶性及表面性质基本也由侧基来决定。

      一、作为*常见的侧基就是氢原子了,它为烯烃类聚合物提供了足够的疏水性,一般也易溶于有机溶剂。由于氢的极性很小,使得材料玻璃化温度较低,也因为体积小而容易结晶,同时还可以对骨架形成一定的保护作用,对常见的化学品也是比较稳定的。如果氢与氮相连则为材料带来丰富的氢键行为及化学活性,尤其硅氢相连的时候则相当活泼。

      二、烷基作为侧基也是比较常见的,如侧甲基的聚丙烯,烷基的引入使得材料的疏水性及化学惰性进一步得到提高,由于其比氢的体积大而更容易破坏材料的结晶性。当然甲基的位置与侧基相互的空间大小不同,也使得材料性质迥异,完全相同的PP往往具有一定结晶性而无规则PP多为无定型态的胶状大分子。

      在聚氨酯基础原料聚醚中,CASE类聚醚一般是环氧丙烷开环聚合而来的,其骨架含有甲基侧基,行业内简称为PPG聚醚;而由环氧乙烷开环聚合的聚醚则是以氢为侧基的,简称为PEG聚醚;还有两者复合的高活性聚醚,也就是由环氧丙烷和环氧乙烷按照一定比例共聚形成的聚合物聚醚。PPG聚醚由于甲基侧基比氢侧基有更大的体积位阻而反应活性没有PEG高,这样也使得PPG聚醚比PEG聚醚分子更难堆积不容易结晶,同时也丰富了微观的构象种类有利于熵弹性的产生,所以PPG聚醚很多时候也叫弹性体聚醚;而PEG由于氢足够小容易产生结晶,使得相同分子量的情况下,PPG是液体形态而PEG则为固态。为了提高PPG聚醚的反应速度加入一定的EO来一起聚合,就是常见的陶氏化学4701牌号,再者由于EO段的亲水性也一定程度上加快了与NCO的反应速率,其初衷本来就是为了聚氨酯泡沫而设计的聚醚,在弹性体中一般很少使用。

       三、芳基作为侧基的情况下会增强材料的疏水耐热及强度,聚氨酯胺类芳香族固化剂一般判定为聚氨酯的硬段材料也是基于这个理由,然而由于苯环的电子云也容易吸收紫外线能量,使得苯环稳定性降低,降解产生发色基团导致材料发生黄变变。抗黄变剂BETTERSOL 1513、BETTERSOL 1571 常用于这类聚氨酯材料中,可以大大延缓材料的老化黄变。

       四、氟侧基也是很重要的一类侧基。很多搅拌器及容器都需要利用氟来提高设备的耐化学性,特氟龙*为常见。碳氟的连接甚至可以提供比有机硅更强的疏水性,同时还可以提高材料的耐热性、耐溶剂性、耐氧化性及耐化学品性。由于极性也更容易结晶,使其具备优异的力学性能,含氟材料是特殊的工业材料,往往能达到常规材料难以达到的效果,航空等特殊领域较为常见。

      同样的氯作为侧基也可以提高材料的耐化学性,只是由于氯原子和碳原子的匹配程度远远比不了氟使得其性质大打折扣,作为阻燃元素引入的同时也因为燃烧带来的卤化物而受到影响。

      羟基作为侧基往往是亲水的,如果烷烃比例逐步提高则慢慢消失。类似的羧基侧基也有同样的效果,聚氨酯引入使得其变为水溶性,磺酸基也类似,高EO含量的聚醚也可以产生这样的效果。

      总之,人们在选择材料及设计配方时先要考虑分析各种原材料的优缺点,只有充分利用它们各自的特点才可能设计出符合应用要求的材料,也才有机会实现创新而提升产品的附加值。


暂无评论!
我要评论 只有购买过该商品的用户才能评论。

友情链接:化工网  

电话号码: +86-21-3352 3756

传真:        +86-21-51861293

邮箱:         sales@schcnc.com

地址:上海市松江区横港路155弄204号

官网二维码
扫一扫加微信
  • QQ咨询
  • 电话咨询
  • 133 4162 9880
  • 021-3352 3756