Войти
. гребенчатая макромолекула : макромолекула, содержащая основную цепь с множеством. трехфункциональных точек ветвления, из каждой из которых исходит линейная боковая цепь.
Примечания
1. Если субцепи между точками разветвления основной цепи и концевыми. субцепями основной цепи идентичны в отношении строения и степени. полимеризации, а боковые цепи идентичны в отношении строения. и Степень полимеризации, макромолекулу называют «макромолекулой регулярного. гребешка».
2. Если по крайней мере некоторые из точек ветвления имеют функциональность больше трех, макромолекулу. можно назвать «щеточной макромолекулой»..
Привитые полимеры представляют собой сегментированные сополимеры с линейной основной цепью одного композита и случайно распределенные ветки другой композиции. На рисунке, обозначенном «привитой полимер», показано, как привитые цепи типа B ковалентно связаны с полимером типа A. Хотя боковые цепи структурно отличаются от основной цепи, отдельные привитые цепи могут быть гомополимерами или сополимерами. Привитые полимеры синтезируются в течение многих десятилетий и особенно используются в качестве ударопрочных материалов, термопластичных эластомеров, добавок для совместимости или эмульгаторов для приготовления стабильных смесей или сплавов. Одним из наиболее известных примеров привитого полимера является ударопрочный полистирол, который состоит из основной цепи полистирола с привитыми цепями из полибутадиена.
Привитой сополимер состоит из основной полимерной цепи или основной цепи (A), ковалентно связанной с одной или несколькими боковыми цепями (B) Привитые сополимеры представляют собой разветвленный сополимер, в котором компоненты боковой цепи структурно отличаются от компонентов основной цепи. Привитые сополимеры, содержащие большее количество боковых цепей, обладают червеобразной конформацией, компактными молекулярными размерами и заметными концевыми эффектами цепи из-за их ограниченных и плотно прилегающих структур. Получение привитых сополимеров существует уже несколько десятилетий. Все методы синтеза могут быть использованы для создания общих физических свойств привитых сополимеров. Их можно использовать для материалов, которые являются ударопрочными, и часто используются в качестве термопластических эластомеров, агентов совместимости или эмульгаторов для приготовления стабильных смесей или сплавов. Как правило, методы прививки для синтеза сополимеров приводят к более термостабильным материалам, чем их гомополимерные аналоги. Существует три метода синтеза: прививка, прививка и прививка, которые используются для создания привитого полимера.
Существует много различных подходов к синтезу привитых сополимеров. Обычно они используют знакомые методы полимеризации, которые обычно используются, такие как радикальная полимеризация с переносом атома (ATRP), метатезис-полимеризация с раскрытием цикла (ROMP), анионная и катионная полимеризация и свободнорадикальная «живущая» полимеризация. Некоторые другие, менее распространенные способы полимеризации включают полимеризацию, индуцированную излучением, полимеризацию метатезиса олефинов с раскрытием цикла, реакции поликонденсации и полимеризацию, индуцированную иницифертером.
Три распространенных метода синтеза: прививка в (вверху слева), прививка из (в центре справа), прививка через (нижний левый) и их обобщенная схема реакции представлены. Метод прививки включает использование основной цепи с функциональными группами А, которые случайным образом распределены по цепи. Образование привитого сополимера происходит в результате реакции связывания между функциональной основной цепью и концевыми группами ответвлений, которые являются реакционноспособными. Эти реакции сочетания стали возможными за счет химической модификации основной цепи. Обычные механизмы реакции, используемые для синтеза этих сополимеров, включают свободно- радикальную полимеризацию, анионную полимеризацию, радикальную полимеризацию с переносом атома и живую полимеризацию техники.
Сополимеры, которые получают методом прививки, часто используют методы анионной полимеризации. В этом методе используется реакция сочетания электрофильных групп полимера основной цепи и места распространения анионного живого полимера. Этот метод был бы невозможен без получения полимера основной цепи, который имеет реактивные группы. Этот метод стал более популярным с появлением химии кликов. Химическая реакция с высоким выходом, называемая химией нитроксидного радикального сочетания с переносом атома, предназначена для метода прививки для полимеризации.
В способе прививки из макромолекулярной основной цепи химически модифицируется для введения активных центров, способных инициировать функциональность. Инициирующие центры могут быть включены посредством сополимеризации, могут быть включены в реакцию постполимеризации или могут уже быть частью полимера. Если количество активных сайтов вдоль основной цепи участвует в образовании одной ветви, то количество цепей, привитых к макромолекуле, может контролироваться количеством активных сайтов. Несмотря на то, что количество привитых цепей можно контролировать, может быть разница в длинах каждой привитой цепи из-за эффектов кинетических и стерических затруднений.
Прививка в результате реакций была проведена из полиэтилена, поливинилхлорид и полиизобутилен. В синтезе прививки из сополимеров использовались различные методы, такие как анионная прививка, катионная прививка, радикальная полимеризация с переносом атома и свободнорадикальная полимеризация.
Привитые сополимеры, которые используются в способе прививки, часто синтезируют с помощью реакций ATRP и методов анионной и катионной прививки.
Прививка насквозь, также известная как метод макромономеров, является одним из более простых способов синтеза привитого полимера с четко определенными боковыми цепями. Обычно мономер с более низкой молекулярной массой сополимеризуется со свободными радикалами с макромономером, функционализированным акрилатом. Отношение молярных концентраций мономера к макромономеру, а также их поведение при сополимеризации определяют количество привитых цепей. По мере протекания реакции концентрации от мономера к макромономеру изменяются, вызывая случайное расположение разветвлений и образование привитых сополимеров с разным количеством разветвлений. Этот метод позволяет добавлять разветвления гетерогенно или гомогенно в зависимости от отношения реакционной способности концевой функциональной группы на макромолекуле к мономеру. Разница в распределении прививок существенно влияет на физические свойства привитого сополимера. Полиэтилен, полисилоксаны и поли (этиленоксид) - все это макромономеры, которые включены в основную цепь полистирола или поли (метилакрилата).
Метод макромономера (сквозной прививки) можно использовать с использованием любого известного метода полимеризации. Живые полимеризации дают особый контроль над молекулярной массой, молекулярно-массовым распределением и функционализацией концов цепи.
Привитые сополимеры стали широко изучаться в связи с увеличением числа их применений, таких как доставка лекарств носители, поверхностно-активные вещества, фильтрация воды., модификаторы реологии, и т.д. Это их уникальные структуры по сравнению с другими сополимерами, такими как чередующиеся, периодические, статистические и блок-сополимеры.
Некоторые распространенные применения привитых сополимеров включают:
Ударный полистирол (HIPS) состоит из основной цепи полистирола с цепями полибутадиена, отходящими от нее в каждом направлении. 
Чехол для компакт-диска из полистирол общего назначения (GPPS) и ударопрочный полистирол в черной части (HIPS) ударопрочный полистирол (HIPS) был открыт Чарльзом Фрайлингом в 1961 году. HIPS - это дешевый пластиковый материал, который легко для изготовления и часто используются в конструкциях с низкой прочностью, когда требуются ударопрочность, обрабатываемость и низкая стоимость. Его основные области применения включают механически обработанные прототипы, малопрочные конструктивные элементы, корпуса и крышки. Для получения привитого полимера полибутадиен (каучук ) или любой подобный эластомерный полимер растворяют в стироле и полимеризуют. Эта реакция позволяет проводить две одновременные полимеризации: полимеризацию стирола в полистирол и полимеризацию прививки стирола -резины. При коммерческом использовании его можно получить прививочной сополимеризацией с дополнительным полимером для придания продукту определенных характеристик. Преимущества HIPS:
За счет прививки полимеров на полимерные основы конечные привитые сополимеры приобретают новые свойства по сравнению с исходными полимерами. В частности, привитые сополимеры целлюлозы имеют различные различные применения, которые зависят от структуры полимера, привитого на целлюлозу. Некоторые из новых свойств, которые целлюлоза приобретает за счет привитых на нее различных мономеров, включают:
Эти свойства дают новое применение непривитым целлюлозным полимерам, которые включают:
