Language
Country/Area
No result found
Sức mạnh của sự biến đổi của các polyme: Bạn có biết làm thế nào quá trình trùng hợp cation hoạt động đạt được phân bố trọng lượng phân tử cực thấp?
Trong khoa học polymer, trùng hợp cation tích cực đã trở thành một công nghệ quan trọng và các nguyên tắc đằng sau nó có thể gây ngạc nhiên cho nhiều người.Công nghệ trùng hợp này không chỉ cho phép tổng hợp các polyme với sự xác định rất rõ ràng mà còn đạt được sự phân bố trọng lượng phân tử thấp, tầm quan trọng của nó là nó có thể tạo ra các polyme với các cấu trúc bất thường như polyme hình sao và copolyme khối.Công nghệ này đã thu hút sự quan tâm rộng rãi trong cả kinh doanh và học viện.
Phản ứng trùng hợp cation hoạt động là chìa khóa để đạt được cấu trúc theo thứ tự bằng cách kiểm soát các loài điện tích hoạt động trong phản ứng trùng hợp.
Khái niệm cơ bản
Trong trùng hợp cation, vị trí hoạt động của chuỗi polymer là một ion dương tính carbo và các phản ứng tương ứng có mặt gần đó.Các bước cơ bản của phản ứng của nó bao gồm tăng trưởng chuỗi, chấm dứt chuỗi và chuyển chuỗi.Trong trùng hợp cation hoạt động, sự phát triển chuỗi thể hiện sự tiếp cận của một monome, chẳng hạn như hydrocarbon aliphatic hoặc ethylene, do đó làm tăng chiều dài của polymer.
Phản ứng tích cực giữa các ion và monome dương tính carbo là chìa khóa cho sự phát triển polymer.
Việc chấm dứt hoặc chuyển giao chuỗi, mặc dù, trong một hệ thống hoạt động lý tưởng, một trạng thái cân bằng hóa học được đạt được giữa các cation hoạt động và các loài cộng hóa trị không hoạt động, và tỷ giá hối đoái của nó phải nhanh hơn tỷ lệ trùng hợp.
Bối cảnh lịch sử
Sự phát triển của trùng hợp cation hoạt động bắt đầu từ những năm 1970 và 1980.Học giả Nhật Bản Higashimura lần đầu tiên thực hiện một bước đột phá trong việc trùng hợp P-methoxystyrene.Những đóng góp này đã đặt nền tảng cho quá trình trùng hợp cation hoạt động và thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của các polyme được thiết kế polymer.
Phản ứng trùng hợp isobutylen
Sự trùng hợp hoạt động của isobutene thường được thực hiện trong các điều kiện dưới 0 ° C, sử dụng một hệ thống trộn các dung môi không phân cực và cực.Mặc dù trọng lượng phân tử của polymer có thể đạt 160.000 g/mol và chỉ số polydispersion có thể thấp tới 1,02, nhưng điều quan trọng là phải chọn dung môi phù hợp do vấn đề hòa tan polymer.
vinyl clorua trùng hợp
vinyl clorua là một monome rất phản ứng.Các chất xúc tác muối I2/HI hoặc kẽm chủ yếu được sử dụng trong sản xuất.
Phản ứng trùng hợp bắt đầu theo chu kỳ cation hoạt động
Trong quá trình này, polymer bắt đầu bằng một monome với cấu trúc dị vòng dễ dàng để mở giống như vòng.Tuy nhiên, vì các nguyên tử dị hợp có thể có một cuộc tấn công nucleophilic vào chuỗi polymer đang phát triển, khó khăn trong việc hoàn thành quá trình này được tăng lên.Các nhà khởi tạo điện tử mạnh mẽ như axit trifluoroacetic có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả trùng hợp.
Phản ứng trùng hợp cation hoạt động cho phép các nhà nghiên cứu hiểu sâu hơn về mối quan hệ giữa cấu trúc và hiệu suất của các polyme.
Các ứng dụng hiện tại và tương lai
Với sự phát triển liên tục của trùng hợp cation hoạt động, phạm vi ứng dụng của nó đã dần dần được mở rộng.Từ nguồn cung cấp y tế đến vật liệu hiệu suất cao, công nghệ trùng hợp cation hoạt động đã cho thấy tiềm năng đáng kinh ngạc trong các lĩnh vực khoa học vật liệu và y sinh.Ngoài ra, khi nhu cầu môi trường tăng lên, công nghệ này cũng có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm polymer thân thiện với môi trường hơn.
Công nghệ trùng hợp cation hoạt động không chỉ là một bước đột phá lớn trong lĩnh vực khoa học vật liệu, nó còn thách thức các khái niệm truyền thống của chúng tôi về tổng hợp polymer.Trong tương lai, với sự tiến bộ liên tục của công nghệ, chúng ta có thể hy vọng sẽ thấy nhiều đổi mới polymer nhắm vào nhu cầu môi trường và chức năng xuất hiện không?
