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反應擠出在高聚物合成及高性能化領域的特色與作用

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反應擠出本體嵌段聚合高性能化功能化

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所屬學科：

高分子工程

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簡介：

反應擠出是將聚合物擠出加工與高聚物熔體化學反應結合在一起的一項技術，許多方面超越其他反應器，在高聚物化學反應領域中日益展現出其重要的作用。隨著世界對能源與環保的日益關注，由單體一步聚合成為高聚物甚至直接得到制品，無需任何溶劑或者其他后處理，越來越成為當今世界所極力追求的目標。反應擠出聚合技術應該是最有可能實現這一目標的技術之一了。本文分別對苯乙烯/二烯烴陰離子本體嵌段聚合進行了研究。不同于經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樹脂，而是在雙螺桿反應器內提出了一個氣泡理論和采用堵塞正負離子對之間通道來抑制聚合速率與副反應的理論，發展了一類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，并實現了工業化。在極易出現凝膠現象的高二烯烴彈性體領域，發現初始引發聚合的實際是締合的引發劑，而并非如傳統理論認為的是非締合體。確定了在活性種解締合前的危險期內，不得讓二烯烴進入體系，同時控制正負離子對之間距離的方法，有效地抑制了凝膠副反應的發生，得到了性能良好的嵌段共聚和無規共聚的熱塑性彈性體。故而發揮反應擠出聚合的優勢，充分利用化學平衡的規律，在聚合反應的各螺段均保持單體含量占優勢的策略，成功合成重均分子量超過170萬，分布只有1.2，聚合得率達到100%的高性能氟硅橡膠。反應擠出聚合雖有諸多的優勢，但最致命的弱點就是停留時間不可過長。然而如果巧妙利用自由基聚合中的自動加速效應，則不僅可以大大提高聚合速率，同時也可以提高聚合物的分子量，使PMMA的本體反應擠出聚合得以實現。利用反應擠出法使部分基體樹脂的分子鏈上鍵合上經過優選的抗有害微生物功能團，使這部分樹脂自身就成為抗有害微生物的組分。通用聚丙烯的熔體強度較低，極難制備出低密度泡沫材料。通過反應擠出對其分子鏈進行改造，令其長枝化，獲得了高熔體強度聚丙烯，并成功地進行了擠出發泡。

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2013-05-23 16:27:15

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