精細化工作業

1. 簡述精細高分子化學品的含義及設計製備的方法。

（1）含義：具有特殊效能(材料對外部刺激產生的抵抗特性)或功能(材料傳輸或轉換能量的一種作用)、或者是能增進或賦予其它產品以專有效能或功能的、高分子量的精細化學品。

（2）設計及製備方法：功能單體聚合、大分子匯入功能基、大分子特殊工藝、大分子的復合。

2. 請通過查閱文獻並通過分子設計方法，設計一種耐油、耐寒且耐老化的丙烯酸酯橡膠。

（1）參考第一次作業。[丙烯酸酯與а-烯烴共聚]

（2） a.鹵代烴（二氯甲烷）作溶劑，偶氮化合物（偶氮二異丁氰）作引發劑，lewis酸作絡合劑，在1mpa下，丙烯酸酯與а-烯烴（乙烯）進行交替共聚。

b.過氧化物（過氧化三甲基醋酸叔丁酯）做引發劑，180mpa下，丙烯酸乙酯與乙烯進行無規共聚。

矽橡膠-共混矽橡膠。

3. 請從原料、製備方法、改性方法及結構效能方面敘述：為什麼聚苯乙烯型的精細高分子化學品種類繁多？並舉3種聚苯乙烯型精細高分子化學品的例子。

（1） a.原料是苯乙烯，苯乙烯自聚成聚苯乙烯（ps），其單體、自由基的活性適中，p-π共軛結構使其既可自由基聚合，也可陰離子聚合，還可陽離子聚合。由於其單體、自由基的活性使其在與其他物質共聚時既可聚合也可被聚，由於連線方式的不同，有眾多聚苯乙烯型的共聚物產品，如sbs、abs、sbr等等。

b. 聚苯乙烯（ps）包括普通聚苯乙烯，發泡聚苯乙烯（eps)，高抗衝聚苯乙烯（hips）及間規聚苯乙烯（sps）。其本身的多種聚合物也是其精細高分子化學品眾多的原因之一。

【普通聚苯乙烯樹脂為無毒，無臭，無色的透明顆粒，似玻璃狀脆性材料，其製品具有極高的透明度，透光率可達90%以上，電絕緣效能好，易著色，加工流動性好，剛性好及耐化學腐蝕性好等。普通聚苯乙烯的不足之處在於性脆，衝擊強度低，易出現應力開裂，耐熱性差及不耐沸水等。】

c. ps 的常用的改性方法有共混改性、共聚改性以及無機奈米粒子改性。

①共混改性是指將兩種或兩中以上聚合物材料、無機材料及助劑在一定溫度下進行機械摻混，最終形成巨集觀上均勻，且在力學、熱學和光學等效能上得到改善的新材料的過程。（ex：用聚烯烴改性 ps ps/pe 聚乙烯（pe）具有優良的柔性和抗衝擊效能，因而有利於提高 ps 的韌性）

②共聚改性是對 ps 進行改性的重要方法之一，通過單體苯乙烯與第二單體共聚的方法引入柔性基團，從而達到既保持 ps 原有優良效能，又提高韌性、改善加工效能的目的。主要有嵌段共聚和接枝共聚兩種方法。

③無機奈米粒子改性。無機奈米粒子由於具有獨特的表面效應、體積效應、量子尺寸效應等特性，其效能與一般的粉體和塊狀材料有顯著的區別。

（2）聚苯乙烯型精細高分子化學品的例子及簡介

a.耐衝擊性聚苯乙烯（hips）：耐衝擊性聚苯乙烯是通過在聚苯乙烯中新增聚丁基橡膠顆粒的辦法生產的一種抗衝擊的聚苯乙烯產品。

這種聚苯乙烯產品會新增微公尺級橡膠顆粒並通過枝接的辦法把聚苯乙烯和橡膠顆粒連線在一起。當受到衝擊時，裂紋擴充套件的尖端應力會被相對柔軟的橡膠顆粒釋放掉。因此裂紋的擴充套件受到阻礙，抗衝擊性得到了提高。

b.苯乙烯丙烯腈（san）：苯乙烯丙烯腈是苯乙烯丙烯腈的共聚物，是一種無色透明，具有較高的機械強度的聚丙烯基工程塑料。

san的化學穩定性要比聚苯乙烯好。san類產品的透明度和抗紫外效能不如聚甲基丙烯酸甲酯類產品但是**相對便宜。

c.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（abs）：這種塑料是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。具有高強度，低重量的特點。是常用的一種工程塑料之一。

橡膠：sbs橡膠是一種聚（苯乙烯－丁二烯－苯乙烯）結構的三段嵌段共聚物。這種材料同時具有聚苯乙烯和聚丁二烯的特點，是一種耐用的熱塑性橡膠。sbs橡膠經常被用來製造輪胎。