輻射誘導接枝聚合

簡介

輻射誘導接枝聚合，是用輻照法進行高分子接枝的聚合。有3種方法：一是將聚合物和接枝單體一起輻照，再分出均聚物得到接枝物；二是將聚合物在氮氣、氬氣等保護下輻射，再移出輻射腔加單體聚合，此時輻照產生的自由基固定在聚合物鏈上直接引發單體聚合；三是聚合物在空氣或氧氣下輻照，再移出輻照腔加單體聚合，此時聚合物鏈上生成過氧化物，再引發單體聚合。第二、三種方法亦稱預輻照接枝，優點是排除單體的均聚物，接枝物純度較高。最普遍套用的輻照能源是⁶⁰Co的γ射線。

輻射接枝方法

輻射接枝是用電離輻射照射聚合物，在聚合物鏈上生成自由基或離子，以引發接枝反應。按照輻照方法可分為共輻照法和預輻照法兩種。

共輻照法

同時輻照聚合物和單體。此法自由基利用率高，輻射與接枝過程一步完成，操作簡單。缺點是：由於單體受照射會發生均聚反應，造成單體浪費並增加了洗除均聚物的操作。

預輻照法

在空氣、氧、真空，或惰性氣體中先輻照聚合，在聚合物中產生穩定的過氧化物或自由基，然後在輻射場外將輻照過的聚合物和單體接觸，在空氣或真空條件下，加溫進行共聚反應。其優點是：有利於提高輻射源的利用率，而且不會造成大量均聚物。特別適用於玻璃態或半晶態聚合物。雖然接枝效率低於前者，但目前採用此法的實驗室和企業正在日益增多。

兩種輻射接枝方法如圖所示。

輻射誘導接枝共聚的過程

輻射誘導接枝共聚實際上是利用高能物質（γ射線、電子束、UV等）輻射聚合物表面，並最終將單體接枝到表面上的過程。聚合物對高能輻射的吸收誘導了激發和離子化，並且這些被誘導激發和離子化的活性物成為一系列導致單體聚合的自由基複雜反應的最初化學反應物（如表）。需進行表面修飾的聚合物通常要先浸在單體溶液中，這樣在聚合物表面產生的自由基會立即引發單體的共聚合。