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橡胶分子设计问题

发布日期:2018-10-23 08:50:28     浏览次数:2045

        七十年代以来,通过对物质结构和物性之间关系的研究,提出了高分子设计这一引人注目的新课题。据称这是由美国麻省理工学院材料科学教研室的霍恩·赫贝尔教授首先提出的。其基本概念是,为使材料适其所用,在首先了解构成材料分子结构和物性之间相关性的基础上,再根据要求合成出具有所需物性的特定化学结构的物质。此一过程谓之分子设计。也就是说,人们可以根据客观需要,自如地合成具有给定结构、性能和用途的高分子材料。这是高分子科学发展上的一个飞跃。实现从定性设想到定量设计,这就要求弄清高分子材料在合成一结构一运动一性能之间的定性定量关系,大力开展这方面的基础研究,对发展功能高分子尤其有用这样分子设计必将按功能分类,从而打破目前按用途的分类法。高分子改性和功能化相互关系如图1-17所示。

        目前,高分子功能化的方法有:(1)通过功能性单体直接与二烯烃类共聚;(2)经化学反应如加成、环化、异构化等制备衍生物,使带有功能性基团;(3)采取并用,制成复合材料等手段使橡胶功能化。

        那么,为什么迄今才提出高分子的分子设计问题?原因之一是长期以来,高分子工业一直遵循着新聚合物发现→物性研究→加工技术开发→用途开发这条路走的,这与分子设计回然不同;原因之二是因高分子特有的多分散性和聚集态结构(包括高次结构),使材料的化学结构(一次结构)与物性无直接关系,想要设计也力不从心。

        目前,由于已掌握较完备的微观结构分析方法,就能合成出单一分散的聚合物,所需序列长度的嵌段共聚物和所需支链长度的接技共聚物等物质。因此,高分子材料以分子水平(常数)为基础,研究物质结构体系已渐成熟,实现分子设计已初具条件。高分子设计已显示出无限广阔的前途。
        H、Mark1942年对一般高分子结构和物性的关系曾列表指出相关性。H、Blumel1963年以聚丁二烯为例,把分子结构与技术性能的关系综合成如表1-6所示。


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