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Il potere della trasformazione dei polimeri: sai come la polimerizzazione catione attiva raggiunge la distribuzione del peso molecolare ultra-bassa?
Nella scienza dei polimeri, la polimerizzazione cationica attiva è diventata una tecnologia importante e i principi dietro di essa possono sorprendere molte persone.Questa tecnologia di polimerizzazione non solo consente la sintesi di polimeri con molto chiaramente definito, ma raggiunge anche una distribuzione a basso peso molecolare, la cui importanza è che può creare polimeri con strutture insolite come i polimeri a forma di stella e i copolimeri a blocchi.Questa tecnologia ha suscitato interesse diffuso sia per il business che per il mondo accademico.
La polimerizzazione cationica attiva è la chiave per raggiungere una struttura ordinata controllando le specie di carica attiva nella reazione di polimerizzazione.
concetto di base
Nella polimerizzazione cationica, il sito attivo della catena polimerica è uno ione carboi-positivo ed esiste un corrispondente contropiede nelle vicinanze.Le fasi di base della sua reazione includono crescita della catena, terminazione della catena e trasferimento della catena.Nella polimerizzazione cationica attiva, la crescita della catena rappresenta l'accesso di un monomero, come l'idrocarburo alifatico o l'etilene, aumentando così la lunghezza del polimero.
La reazione attiva tra ioni carboili e monomeri è la chiave per la crescita dei polimeri.
La terminazione o il trasferimento della catena, sebbene vi sia, in un sistema attivo ideale, viene raggiunto un equilibrio chimico tra il catione attivo e le specie covalenti dormienti e il suo tasso di cambio deve essere più veloce del tasso di polimerizzazione.
Background storico
Lo sviluppo della polimerizzazione cationica attiva iniziò negli anni '70 e '80.Lo studioso giapponese Higashimura ha fatto una svolta nella polimerizzazione della P-metossistirene.Questi contributi hanno gettato le basi per la polimerizzazione cationica attiva e hanno promosso il rapido sviluppo di polimeri ingegnerizzati ai polimeri.
polimerizzazione isobutilene
La polimerizzazione attiva dell'isobutene viene generalmente effettuata in condizioni inferiori a 0 ° C, utilizzando un sistema di miscelazione di solventi non polari e polari.Sebbene il peso molecolare del polimero possa raggiungere 160.000 g/talpa e l'indice di polidispersion può essere inferiore a 1,02, è fondamentale scegliere il solvente giusto a causa del problema della solubilità del polimero.
polimerizzazione del cloruro di vinile
cloruro di vinile è un monomero molto reattivo.I catalizzatori di sale I2/HI o zinco sono principalmente utilizzati in produzione.
polimerizzazione ciclica cationica attiva
In questo processo, il polimero inizia con un monomero con una struttura eterociclica facile da aprire ad anello.Tuttavia, poiché gli atomi eterologhi possono avere un attacco nucleofilo alla catena polimerica in crescita, è aumentata la difficoltà di completare questo processo.Forti iniziatori elettronegativi come l'acido trifluoroacetico possono essere utilizzati per migliorare l'efficienza della polimerizzazione.
La polimerizzazione cationica attiva consente ai ricercatori di avere una comprensione più profonda della relazione tra la struttura e le prestazioni dei polimeri.
applicazioni attuali e future
Con lo sviluppo continuo della polimerizzazione catione attiva, il suo ambito di applicazione si è gradualmente ampliato.Dalle forniture mediche ai materiali ad alte prestazioni, la tecnologia di polimerizzazione cationica attiva ha mostrato un potenziale incredibile nei settori della scienza dei materiali e della biomedicina.Inoltre, con l'aumentare della domanda ambientale, questa tecnologia può anche essere utilizzata per sviluppare prodotti polimerici più rispettosi dell'ambiente.
La tecnologia di polimerizzazione cationica attiva non è solo una grande svolta nel campo della scienza dei materiali, ma sfida anche i nostri concetti tradizionali sulla sintesi polimerica.In futuro, con il continuo avanzamento della tecnologia, possiamo aspettarci di vedere emergere più innovazioni polimeriche che mirano a bisogni ambientali e funzionali?
