辐照接枝技术是辐射化学应用研究的一个重要方面,是研制各种性能优异的新材料,或对原有材料进行辐射改性的有效手段之一。它是在辐照聚合基础上随着聚合物改性的需要而发展起来的,和辐射化学一样经历了三个阶段的发展过程:20世纪40年代主要研究高能射线对物质的作用,及辐照效应;
5、0年代才开始辐照接枝的研究,1955年M.Magat首先报道了辐照过氧化接枝反应,接着D.S.Ballartine等报道了共辐照接枝共聚反应;
6、0年代以来,辐照接枝已应用于工业生产,取得了可喜成绩。
辐照接枝技术是辐射化学应用研究的一个重要方面,是研制各种性能优异的新材料,或对原有材料进行辐射改性的有效手段之一。它是在辐照聚合基础上随着聚合物改性的需要而发展起来的,和辐射化学一样经历了三个阶段的发展过程:20世纪40年代主要研究高能射线对物质的作用,及辐照效应;
5、0年代才开始辐照接枝的研究,1955年M.Magat首先报道了辐照过氧化接枝反应,接着D.S.Ballartine等报道了共辐照接枝共聚反应;
6、0年代以来,辐照接枝已应用于工业生产,取得了可喜成绩。
辐照接枝共聚的基本原理是利用高能辐射使聚合物骨架上产生若干个活性点,然后将另一种乙烯基单体或均聚物成功接枝到这些活性点上,产生出支链,其主要特点——
1、辐射接枝法比一般化学接枝法更易掌握,操作和控制容易,室温甚至低温下也可完成。
2、辐射接枝反应可以限制在聚合物表面或在制定厚度内进行,也可以在聚合物内部发生。此外,还可以根据需要控制接枝率。
3、辐射接枝反应是由射线引发的,不需要向接枝体系加入引发剂等添加物,可以得到非常纯的接枝聚合物,同时还可以起到消毒的作用。这对合成医用高分子材料和制备固定化酶、慢释放药物等都是一种实用的方法。
这种接枝共聚的方法是将聚合物和乙烯基单体置于同一体系,保持直接接触情况下进行辐照,辐照过程中发生接枝共聚反应。
共辐照接枝法的优点有:
(1)操作简单易行,辐照与接枝同步进行,一步完成;
(2)自由基利用效率高(~100%),聚合物辐照生成的自由基一经生成立即引发接枝反应:
(3)单体或溶液可作为聚合物的辐射保护剂,减少了聚合物的裂解,对裂解型聚合物尤为重要。
这一方法的最大缺点:在聚合物-单体混合体系同时受辐照时,必然发生单体的均聚反应,降低了接枝效率,增加去除均聚物的步骤。
该方法是将聚合物在有氧或真空条件下进行辐照,然后将辐照过得聚合物浸入单体中,在无氧条件下进行接枝反应。这种方法的主要特点是辐照与接枝反应分步进行,避免了单体直接受辐照。
三个明显的优点:
(1)单体不直接受辐照,最大限度地减少了均聚反应,控制了均聚物的生成:
(2)由于辐照与接枝是两个独立的过程,为研究和生成带来方便:
(3)不受剂量率的影响。
缺点:聚合物自由基利用率低,聚合物基材的辐射损伤比共辐照接枝严重。
辐照接枝结束在工业上应用广泛,可用于改善纤维和织物的阻燃性、亲水性和染色性能等;制备优质均相离子交换膜;合成新的医用高分子材料;改善聚合物的表面性能及对无机材料进行辐照接枝改性等等。