[科普中国]-辐射诱导接枝聚合

辐射诱导接枝聚合，实际上是利用高能物质（γ射线、电子束、UV等）辐射聚合物表面，并最终将单体接枝到表面上的过程。

简介辐射诱导接枝聚合，是用辐照法进行高分子接枝的聚合。有3种方法：一是将聚合物和接枝单体一起辐照，再分出均聚物得到接枝物；二是将聚合物在氮气、氩气等保护下辐射，再移出辐射腔加单体聚合，此时辐照产生的自由基固定在聚合物链上直接引发单体聚合；三是聚合物在空气或氧气下辐照，再移出辐照腔加单体聚合，此时聚合物链上生成过氧化物，再引发单体聚合。第二、三种方法亦称预辐照接枝，优点是排除单体的均聚物，接枝物纯度较高。最普遍应用的辐照能源是60Co的γ射线。1

辐射接枝方法辐射接枝是用电离辐射照射聚合物，在聚合物链上生成自由基或离子，以引发接枝反应。按照辐照方法可分为共辐照法和预辐照法两种。

共辐照法同时辐照聚合物和单体。此法自由基利用率高，辐射与接枝过程一步完成，操作简单。缺点是：由于单体受照射会发生均聚反应，造成单体浪费并增加了洗除均聚物的操作。

预辐照法在空气、氧、真空，或惰性气体中先辐照聚合，在聚合物中产生稳定的过氧化物或自由基，然后在辐射场外将辐照过的聚合物和单体接触，在空气或真空条件下，加温进行共聚反应。其优点是：有利于提高辐射源的利用率，而且不会造成大量均聚物。特别适用于玻璃态或半晶态聚合物。虽然接枝效率低于前者，但目前采用此法的实验室和企业正在日益增多。

两种辐射接枝方法如图所示。

辐射诱导接枝共聚的过程辐射诱导接枝共聚实际上是利用高能物质（γ射线、电子束、UV等）辐射聚合物表面，并最终将单体接枝到表面上的过程。聚合物对高能辐射的吸收诱导了激发和离子化，并且这些被诱导激发和离子化的活性物成为一系列导致单体聚合的自由基复杂反应的最初化学反应物（如表）。需进行表面修饰的聚合物通常要先浸在单体溶液中，这样在聚合物表面产生的自由基会立即引发单体的共聚合。3

辐射诱导接枝聚合物在辐射作用下，使聚合物主链上形成自由基等活性中心，进而引发单体聚合形成支链，这样形成的共聚物称为辐射诱导接枝聚合物。聚合物在辐射作用形成的自由基较为稳定时，可先在真空下辐照主要聚合物，然后再加入单体接枝来制备共聚物。也可在单体与聚合物同时存在下用辐射作用引发接枝来制备共聚物。1

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学