[科普中国]-负离子接枝

负离子接枝，又称阴离子接枝，是在聚合物主链或侧基上以负离子为活性中心进行的接枝共聚合。

简介负离子接枝，曾称阴离子接枝。在聚合物主链或侧基上以负离子为活性中心进行的接枝共聚合。一种方法是负离子活性中心在主干聚合物上。先以负离子引发剂在主干聚合物上形成负离子活性中心，进而引发接枝聚合。另一种方法是活性负离子聚合物与另一聚合物的侧基官能团的反应形成接枝共聚物。如活性聚苯乙烯负离子与聚甲基丙烯酸甲酯的侧基酯基的反应，得到梳形接枝聚合物。1

接枝方法阴离子接枝方法包括主链引发和主链偶联两大类。前者如用金属化PB（参见表）引发St，通过PB和有机锂反应形成具有引发作用的主链。这种方法适用于可进行阴离子聚合的单体，如苯乙烯和二烯类。为了减少均聚物的形成，需要有机锂在金属化过程中全部消耗掉。

主链引发的另一个例子是通过大分子的酯基团，如St-MMA（甲基丙烯酸甲酯）共聚物上的酯基，引发己内酰胺阴离子聚合，酯基和己内酰胺阴离子反应生成乙酰化内酰胺，产生大分子引发中心。主链偶联可用活性聚苯乙烯阴离子和带有侧酯基的大分子，如甲基丙烯酸甲酯反应，反应结果为甲氧基团被取代生成酮基接枝链。

接枝共聚物性能与应用采用接枝聚合物对聚合物改性的主要优点在于：接枝共聚物这种杂交类型不同于共混物，它是单一的化合物，可以发挥每一个组分的特征性质，而不是它们的平均性质。接枝共聚物的形态结构很大程度上依赖于接枝链和主链的体积分数。而较高浓度的组分，通常形成连续相。对共聚物的物理性质影响较大，当两个组分的浓度相等时，相的连续性急剧地随着样品的制作条件而变化，这种效应首先是在甲基丙烯酸甲酯接枝到天然橡胶上的两相共聚物中观察到的。

接枝共聚物存在着两种形态，还反映在它们的热转变行为上。与物理共混物相似，这些接枝共聚物表现出两个不同的玻璃化转变温度，所不同的是由于接枝共聚物的链段间以化学键相连，在形态上具有更精细的结构。如果不混杂有均聚物，则其无定型体系应有良好的光学透明性。

接枝共聚物有一个主要特性是，容易和它们相连的均聚物共混。这一特性在刚性体和弹性体方面都已获得应用。如用苯乙烯-丁二烯接枝共聚物改性聚苯乙烯的冲击性能。

均聚物PS具有较好的着色性、表面装饰性、抗辐射性好、电性能优良，具有较高的刚性、表面硬度和光泽度，但是其冲击性能和韧性差，限制了其作为电器制品等领域的应用，而将St与PB进行接枝共聚反应，得到接枝共聚物，其韧性得到明显改善，具有较高的冲击强度。

接枝共聚物与其组分聚合物具有较好的相容性。原因在于接枝共聚物具有独立组分的微相结构，从而可以较自由地控制接枝共聚物与组分聚合物形成的共混物的相容性。例如ABS树脂，其组成成分PAS和PB的相容性较差，但是将苯乙烯（St）与丙烯腈（AN）共接枝聚合到PB上得到的PB、PAS接枝聚合物，由于其各聚合物组分足以化学键结合，因而具有良好的相容性，并且克服了PAS冲击性能差的不足，获得的接枝型ABS树脂，由于PB为玻璃化转变温度较低的弹性体，因而该ABS在低温下仍具有高冲击强度和高韧性。2

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学