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Die Kraft der Transformation von Polymeren: Weißt du, wie aktive Kationspolymerisation eine ultra-niedrige Molekulargewichtsverteilung erreicht?
In der Polymerwissenschaft ist die aktive kationische Polymerisation zu einer wichtigen Technologie geworden, und die Prinzipien dahinter können viele Menschen überraschen.Diese Polymerisationstechnologie ermöglicht nicht nur die Synthese von Polymeren mit sehr klar definierten, sondern erreicht auch eine geringe Molekulargewichtsverteilung, deren Bedeutung Polymere mit ungewöhnlichen Strukturen wie Sternpolymeren und Blockcopolymeren erzeugen können.Diese Technologie hat ein weit verbreitetes Interesse an Wirtschaft und Wissenschaft geweckt.
aktive kationische Polymerisation ist der Schlüssel zum Erreichen einer geordneten Struktur, indem die aktiven Ladungspezies in der Polymerisationsreaktion kontrolliert werden.
Basic Concept
In der kationischen Polymerisation ist das aktive Zentrum der Polymerkette ein carbositives Ion, und in der Nähe gibt es eine entsprechende Gegenion.Zu den grundlegenden Schritten seiner Reaktion gehören Kettenwachstum, Kettenbeendigung und Kettenübertragung.Bei der aktiven kationischen Polymerisation stellt das Kettenwachstum den Zugang eines Monomers wie aliphatischer Kohlenwasserstoff oder Ethylen dar, wodurch die Länge des Polymers erhöht wird.
Die aktive Reaktion zwischen carbon-positiven Ionen und Monomeren ist der Schlüssel zum Polymerwachstum.
Die Beendigung oder Übertragung der Kette, obwohl in einem idealen aktiven System ein chemisches Gleichgewicht zwischen dem aktiven Kation und der ruhenden kovalenten Spezies erreicht wird und sein Wechselkurs schneller sein muss als die Polymerisationsrate.
Historischer Hintergrund
Die Entwicklung einer aktiven Kationspolymerisation begann in den 1970er und 1980er Jahren.Der japanische Gelehrte Higashimura erzielte zunächst einen Durchbruch bei polymerisierender P-Methoxystyrol.Diese Beiträge legten die Grundlage für aktive kationische Polymerisation und förderten die schnelle Entwicklung von Polymertechnik.
Isobutylenpolymerisation
Die aktive Polymerisation von Isobuten wird normalerweise unter Bedingungen unter 0 ° C durchgeführt, wobei ein Mischsystem nicht-polarer und polarer Lösungsmittel verwendet wird.Obwohl das Molekulargewicht des Polymers 160.000 g/Mol erreichen kann und der Polydispersionsindex nur 1,02 betragen kann, ist es entscheidend, das richtige Lösungsmittel aufgrund des Polymerlöslichkeitsproblems auszuwählen.
Vinylchloridpolymerisation
Vinylchlorid ist ein sehr reaktives Monomer.I2/HI- oder Zinksalzkatalysatoren werden hauptsächlich in der Produktion verwendet.
aktive kationische cyclische Startpolymerisation
in diesem Prozess beginnt das Polymer mit einem Monomer mit einer heterocyclischen Struktur, die leicht zu öffnen ist.Da heterologe Atome jedoch einen nukleophilen Angriff auf die wachsende Polymerkette haben können, wird die Schwierigkeit, diesen Prozess abzuschließen, erhöht.Starke elektronegative Initiatoren wie Trifluoressigsäure können verwendet werden, um die Effizienz der Polymerisation zu verbessern.
aktive kationische Polymerisation ermöglicht es den Forschern, die Beziehung zwischen Struktur und Leistung von Polymeren tiefer zu verstehen.
aktuelle und zukünftige Anwendungen
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der aktiven Kationspolymerisation hat sich der Anwendungsbereich allmählich erweitert.Von der medizinischen Versorgung bis hin zu leistungsstarken Materialien hat die Polymerisationstechnologie der aktiven Kation in den Bereichen Materialwissenschaft und Biomedizin ein erstaunliches Potenzial gezeigt.Mit zunehmender Umweltbedarf kann diese Technologie auch zur Entwicklung umweltfreundlicherer Polymerprodukte verwendet werden.
aktive kationische Polymerisationstechnologie ist nicht nur ein großer Durchbruch im Bereich der Materialwissenschaft, sondern stellt auch unsere traditionellen Konzepte zur Polymersynthese in Frage.Können wir in Zukunft mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie in Zukunft erwarten, dass mehr Polymerinnovationen auf den Umwelt- und Funktionsbedarf abzielen?
