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齊聚物
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又稱低聚物、寡聚物。低聚反應(yīng)產(chǎn)物。分子量在1500以下和分子長(zhǎng)度不超過(guò)5納米的聚合物。分子量和分子長(zhǎng)度在上述范圍以上的是高聚物。低聚物的性質(zhì)與高聚物不同,能溶解、蒸餾、形成晶形或無(wú)定形物質(zhì)。低聚物的物理化學(xué)性能隨分子量不同而變化,是一個(gè)不完全聚合的聚合物。如未交聯(lián)固化前的環(huán)氧樹脂、不飽和聚、低分子量聚醚多元醇等。某些單體在不同的條件下,能生成不同的聚合物。例如苯乙烯在用過(guò)氧化二苯甲酰引發(fā)劑時(shí)生成高聚物,在用硫酸作催化劑時(shí)生成低聚物。

定義

齊聚物,也叫低聚物,英文名為oligomer,最早是Van der want和Stavermann仿照天然產(chǎn)物中的低聚糖和低聚肽創(chuàng)建此詞。低聚物與高聚物當(dāng)時(shí)是根據(jù)聚合物中同系物的分子量大小與X射線衍射長(zhǎng)周期的關(guān)系加以區(qū)別的。它們的關(guān)系是,X射線衍射的長(zhǎng)周期隨同系物的分子量的增加而增加,但分子量增加到一定程度時(shí),X射線衍射的長(zhǎng)周期就不再增加,變得與同系物分子量的增加無(wú)關(guān)。同系物的分子量繼續(xù)增加約達(dá)10時(shí),將呈現(xiàn)矢量性質(zhì)(vectorial properties),如具有成膜和形成纖維的性能,這就是高聚物的特征了。因此,認(rèn)為在出現(xiàn)X射線衍射長(zhǎng)周期與分子量無(wú)關(guān)時(shí),此時(shí)的分子量以下的同系物成為低聚物。此時(shí)的分子量以上,到出現(xiàn)矢量性質(zhì)以下的同系物稱為準(zhǔn)低聚物(pleionomer)。隨著應(yīng)用上的要求,無(wú)論從聚合物中矢量性質(zhì)的出現(xiàn),或分子量達(dá)臨界值時(shí)的粘度突躍,還是從低聚物在實(shí)際應(yīng)用中的分子量范圍考慮,通常認(rèn)為二聚以上,分子量10以下都叫低聚物。

發(fā)展

人類很早便開始利用低聚物,20世紀(jì)30年代以來(lái)低聚物更是得到了極大發(fā)展和重視,其主要原因在于:1)低聚物可通過(guò)固化反應(yīng)形成高聚物,也即固化物。固化物的結(jié)構(gòu)可因低聚物結(jié)構(gòu)的不同,而作各種各樣的變化;2)低聚物的反應(yīng)性能可以在很大范圍內(nèi)變化。低聚物的固化依賴低聚物的 官能團(tuán)反應(yīng),通過(guò)不同官能團(tuán)、催化劑及不同反應(yīng)條件,可以改變低聚物的固化過(guò)程,這些因素對(duì)固化物的性能也有重要影響;3)低聚物通過(guò)固化反應(yīng),由液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w,這一特點(diǎn)已經(jīng)為低聚物的加工工藝充分利用了,即將固化物的形成過(guò)程與工藝過(guò)程緊密結(jié)合起來(lái),這與先形成高聚物,然后進(jìn)行加工的工藝過(guò)程是截然不同的。在這方面補(bǔ)充了高聚物工藝上的不足。根據(jù)低聚物的研究狀況,可分為線形低聚物、環(huán)狀低聚物和反應(yīng)性低聚物。

合成方法

低聚物的合成方法,可分為兩類。其一是,單體通過(guò)低聚反應(yīng)合成低聚物;其二是,高聚物通過(guò)降解制成低聚物。通過(guò)反應(yīng)系統(tǒng)和反應(yīng)條件的選擇,可以控制低聚物的結(jié)構(gòu)、聚合度以及官能團(tuán)的引入。其主要合成方法有以下幾類:

1. 自由基低聚

2. 陽(yáng)離子低聚

3. 陰離子低聚

4. 配位低聚

5. 開環(huán)低聚

6. 基團(tuán)轉(zhuǎn)移低聚

7. 低縮聚及低聚加成

8. 分子量均一低聚物的合成如低聚肽和多肽

9. 高聚物的降解

10. 低聚物的化學(xué)轉(zhuǎn)化

用途

低聚物可成為重要的合成材料。如低聚酯用作聚氯乙稀的增塑劑,石油樹脂用作壓敏膠的增粘劑,低聚α-烯烴、低聚醚、低聚硅氧烷等,用作潤(rùn)滑油的添加劑,在熱熔膠中,也需要用低聚物作為增粘和軟化劑.在這些用途中,低聚物的粘稠狀態(tài)是重要的.

在膠粘劑、涂料和灌封材料方面,是反應(yīng)性低聚物可以充分發(fā)揮特長(zhǎng)的地方。從節(jié)能、節(jié)省資源和防止公害考慮,研究用低聚物作為這些材料是適當(dāng)?shù)摹R驗(yàn)榈途畚锟稍跓o(wú)溶劑的情況下加工,有利于節(jié)省資源和防止公害;反應(yīng)性低聚物可以在室溫或較低的溫度下,進(jìn)行固化反應(yīng),有利于節(jié)能。在狀態(tài)上,通過(guò)固化反應(yīng).可以由液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w,如前所述,可將高分子的形成過(guò)程與工藝過(guò)程密切結(jié)合起來(lái),這對(duì)粘結(jié)、涂敷和灌封工藝來(lái)說(shuō),是非常有利的。特則是對(duì)大面積施工,如在船舶、飛機(jī)、車輛上施工,或?qū)?fù)雜幾何形狀處所的施工,使用低聚物的優(yōu)點(diǎn),顯得非常突出。

使用液體橡膠于火箭固體推進(jìn)劑的制造,是低聚物的重要應(yīng)用,已成功地應(yīng)用于各種類型的固體火箭中。反應(yīng)性低聚物還成功地作為增韌劑,用于熱固性樹脂的增韌。如丁腈羧增韌環(huán)氧樹脂,克服了環(huán)氧樹脂的主要缺點(diǎn)——脆性。

現(xiàn)在,對(duì)涂料的要求,最好是無(wú)溶劑、低粘度或高固體含量。實(shí)際上,這些要求只有用低聚化才能滿足。因?yàn)榈途畚锏闹麈湣?a href="/hebeideji/758584364601677203.html">側(cè)基和端基,都可進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化,以適應(yīng)涂料性能的需要。

在電工設(shè)備中的各種器件,需要用各種性質(zhì)的低聚物進(jìn)行灌封、注塑、浸漬和包封。特別是這些設(shè)備用于導(dǎo)彈衛(wèi)星、飛機(jī)及火炮的制造中,更需要這樣處理,以便在強(qiáng)烈的振動(dòng)中,保證它們的功能。

低聚物也可以用于制作阻尼材料。阻尼材料主要用于減振和降低噪聲,以改善環(huán)境和產(chǎn)生好的音響效果。

造紙方面,要用多種低聚物作為處理劑以賦予不同的性能。在化妝品和大宗商品制造中,低聚物主要用作油分和表面活性劑

聚合度較低的低聚物可以作為天然有機(jī)化合物的代替品,因?yàn)樗哂信c天然有機(jī)化合物相同或類似的結(jié)構(gòu),或具有同等的功能。如由烯烴低聚物合成高級(jí)脂肪醇脂肪酸;由氨基酸制低聚肽;由2-甲基-1,3-丁二烯合成烯;由丁二烯環(huán)化聚合,合成香料;由液體聚丁二烯制類似干性油的涂料;以及由環(huán)氧化合物的開環(huán)聚合,制表面活性劑、冠醚等。隨著生物工程學(xué)科學(xué)研究的發(fā)展,如低聚肽和低聚核酸等與生物有關(guān)的低聚物受到重視,研究了它們的生物功能和在醫(yī)藥上的應(yīng)用。

參考資料 >

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