IPN的应用研究与前景

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1、专题：2.6.3IPN的应用研究与前景学号：201320113467姓名：全昌云IPN的应用研究与前景摘要互穿聚合物网络(IPN)是口前高分子科学和材并科学小迅速发展起来的一个新领域，由于其具有独特的形态和力学性能而得到较为广泛的应用，因而研究现有高分子材料的最佳结合，改善高分子材料性能已成为垂要发展趋向。目前，国内外已发表许多有关的论文和专利，国内IPN的研究主要侧重于IPN材料的应用研究。木文评述了此领域国内外的最新发展与应用。关键词IPN；形态；性能；专利；发展；应用1前言近年来开发新型聚合

2、物的数量H趋减少，因而研究现冇高分子材料的最佳结合，改善高分了材料性能已成为重要发展趋向。互穿聚合物网络(Interpenetratingpolymer:Net-works)简称IPN就是改善高分子材料性能的一个新领域，成为高分子材料改性中的一个重要分支。IPN可看作是以化学方法来实现聚合物物理共混的一种新技术,在聚合物改性的理论与实践中发展I-分迅速,已占有重要地位。IPN技术的早期岀现可追溯到1951年，当时,Staudinger和Hutehiuson合成以甲基丙烯酸甲醋为基础的半一IPN,并

3、在制造表而光滑的透明塑料方而得到应用叭1960年Milar首先提出互穿聚合物网络一词;此£；Frish,Sperling等〔巾人分别采用不同工艺制得了不同组成的IPN,到80年代,IPN进入工业规模的应用阶段。目前，除美国、苏联外,西德、日木、法国也正广泛地开展研究工作，我国从80年代初开始起步闭。由于IPN比普通改性材料的综合性能优异，材料成本低，加工简单，因而在增强橡胶，增韧塑料、皮革改性、阻尼减震、粘合剂等方而得到日益广泛的应用。IPN技术已成为聚合物改性中与共聚、共混技术并驾齐驱密切相关的

4、三个分支Z-o国内外已发表许多有关的论文和专利，国内IPN的研究主要侧重于IPN材料的应用研究。本文着重介绍IPN的概念、发展和应用，对其发展前景作了展望。2IPN的基本概念&1互穿网络聚合敏的绪构互穿网络聚合物是由两种或多种各口交联和相互穿透的聚合物网络组成的一类新型改性技术制备的，具有特殊空间拓扑结构的独特高分子聚合物，简称IPNo它是由交联聚合物I和交联聚合物II各自交联后所得的网络连续相互穿插而成的。早在20世纪50年代IPN就有零星应用，70年代初期，逐步明确了有关IPN的概念，此后这一

5、研究领域不断获得扩展。IPN不同于接枝共聚物，因为在IPN屮聚合物I和II之间未发生化学键结合。它也不同于相容的共混物，因为聚合物I和II在IPN中存在各自的相。互穿聚合物网络是合成方法主要有分步法和同步法两种。分步法是将己经交联的聚合物（第一网络）置入含有催化剂、交联剂等的另一单体或预聚物中，使其溶胀，然后使第二单体或预聚体就地聚合并交联形成第二网络，所得产品称分步互穿聚合物网络。同步法，是将两种或多种单体在同一反应器屮按各自聚合和交联历程进行反应，形成同步互穿网络。在由两种聚合物形成的网络屮,

6、如果有一种是线型分子，该网络称为半互穿聚合物网络。将两种不同弹性体胶乳进行混合、凝聚和交联而制成的互穿网络，称为互穿弹性体网络，简称IENS。以上对IPN的基本概念作了扼耍介绍。目前国内外对IPN的研究文献很多,论文达300余篇，专利近百篇，但还没有完整的或者说被大家接受的理论,尤其在IPN的检测手段方面，只能采用一些间接的方法（如TEM、DSM）分析。现在许多高分子学者投入到IPN材料的研究领域，主要研究方向有：相分离和力学性能；IPN体系的命名；IPN材料的制备方法;形态学和玻璃化转变行为；工

7、程力学性能及具体的IPN材料的应用，以下主要介绍近期IPN的发展和应用情况。3国内外IPN的发展3.1IPN的发展趋势：IPN以英独特的拓扑结构和I•办同效应赋予IPN材料新的物理化学性能，为制造特殊性能的聚合物材料开辟了崭新的途径。尽管IPN制备和研究已有几十年，但是目前IPN的理论研究还不够完善，很多方面还有待进一步探索。IPN在其形态表征手段上还需进一步探索和建立，尤其是建立互穿网络形成过程屮结构和形态的表征手段。在应用方面，口前互穿网络技术主要集中在纯树脂方面，对复合材料方面的研究和应用较

8、少，尤其是研究纳米填料对互穿网络形成的影响更少。现阶段，制备IPN的方法和手段比较单一。因此，第一，随着科技的发展，新的测试方法和手段的不断出现，可以借助崭新的测试方法和表征手段，使IPN的理论基础以及应用基础不断完善，同时要采用过程控制的方法来研究互穿网络的形成过程和最终的微观结构，只冇建立了互穿网络形成过程、微观结构以及宏观性能Z间的关系,IPN的研究才算比较透彻；第二，目而纳米填料层出不穷，因此开展纳米IPN复合材料的研究具有广阔的前景。从目前无机填充剂改性IPN的目的来看，