【地坪網資訊】近年來,基于超支化聚合物(尤其是聚酯)的新型抗沖改性劑已有相關報道。由羥基、羰基以及環氧封端的超支化聚酯可以制備低黏度的共混物。加入少量這些聚酯就足以極大地提高共混物的韌性而不降低其強度以及玻璃化溫度,超支化聚合物(HBP)的重要特征是其支化重復單元的極高支化度,以及聚合物核殼結構表面帶有的大量功能性端基。由于高度支化的結構阻止了鏈纏結的發生,超支化聚合物通常在熔融態或溶液中顯示出較低的黏度。超支化聚合物的性能主要受數目眾多的端基影響,因此進行端基改性可以得到不同用途的超支化聚合物。
三、結果與討論
1、超支化聚醚液體橡膠
核殼型超支化嵌段共聚聚醚的合成采用Sunder方法,用多羥基大分子引發劑、慢加成的環氧丙醇和氧化丙烯的陰離子開環聚合,反應流程圖及最終的洋蔥型共聚聚醚結構如圖1。在“一鍋法”合成中,采用部分去質子化的六臂星形聚氧化丙烯/氧化乙烯嵌段共聚物(縮寫為6H3)引發環氧丙醇的慢加成聚合反應,為下一步氧化丙烯的接枝聚合提供超支化大分子引發劑。環氧丙醇必須緩慢加入,一方面防止環氧丙醇本體聚合中發生爆炸,另一方面得到相對較窄的多分散性。按照在超支化嵌段共聚聚醚末端引入90mol環氧丙醇單元/mol,以提供96mol端羥基/mol來確定單體,引發劑的配比。
由于聚環氧丙醇嵌段的高度極性并且增加了聚合物的親水性,故采用在超支化核上接枝氧化丙烯的方法。在較早的研究中,這種方法曾成功地用于聚醚多元醇的極性設計。這樣HBP及其衍生物在隨后加入環氧樹脂中后一開始就能溶解。而且可以選擇氧化丙烯的用量,在每個端羥基上引入兩個PO單元而不改變總的端基含量。這種合成方法制備洋蔥型超支化聚醚液體橡膠,它由一個聚氧化丙烯/氧化乙烯嵌段共聚物核、一個超支化聚環氧丙醇嵌段和一個帶有大量次級端羥基的聚氧化丙烯殼所組成。這種聚醚液體橡膠是一種透明、黏稠液體。
按照Sunder等人所報道的方法,核殼型超支化嵌段聚醚用1H和13CNMR譜進行表征。環氧丙醇含量為82mol/mol,可以生成88mol端羥基/mol。用于封端的PO含量定為每個端基接1.5個PO單元。這些數值與理論值符合很好(90mol環氧丙醇/mol和每個端基帶兩個PO單元)。用NMR數據計算的分子質量為17100g/mol,比理論值21000g/mol稍低。樣品編號為88H17表示其羥基官能度為88mol/mol、分子質量為17000g/mol。用GPC測得其分子質量為57000g/mol。GPC測試采用聚氧化丙烯校準,其測試值的較大偏移與早期用線形聚合物校準高支化聚合物時出現的問題相同。用GPC測得多分散性約為3,而分子質量更低的聚環氧丙醇的多分散性僅為1.5,這導致反應介質黏度增加。值得指出的是,這一多分散性(3)比利用經典的AB2縮聚(MW/Mn>5)制得的超支化聚合物的多分散性要好。