网状聚合物是指高分子链之间通过
化学键相连接形成的三维网状结构的
大分子,即所谓的
交联结构。由于网状高分子链之间已经通过化学键接了起来,因而它具有不溶不熔的特点。基于这一特点,网状聚合物的成形只能在形成交联结构之前,一经形成交联结构,形状就不能改变。但同时也给网状聚合物带来于性能上的优点,如耐热、耐溶剂、尺寸稳定等。
网状聚合物是高分子链之间通过化学键交联成一个网形大分子。例如:
热固性塑料(酚醛、环氧、不饱和聚酯等)和硫化的橡胶都是交联的高分子。天然橡胶的硫化是使聚异戊二烯的分子链之间产生硫桥。聚乙烯可用辐射或化学方法进行交联。通常,交联的高分子是不溶不熔的。橡胶硫化后,分子间不能滑移,才有可逆的弹性变形。聚乙烯交联后,软化点及强度大大提高,可用作电气接头、电缆和电线的绝缘管套。网状聚合物可分为
互穿聚合物网络(IPN)和同步互穿聚合物网络(SIN)。
由两种或多种互相贯穿的交联聚合物组成的共混物其中至少一种组分是紧邻在另一种组分存在下聚合或交联的,通常简称IPN。是继接枝、嵌段共聚等制备手段制备聚合物共混物的又一途径,其特点是通过化学交联施加强迫互溶的作用,使聚合物链相互缠结形成相互贯穿的交联聚合物网络,达到热力学上相分离的目的,增加两种组分间的相容性,形成比较精细的共混物结构。可分为完全IPN、半IPN、乳聚IPN、梯度IPN、热塑性IPN及逆IPN等。
把两个组分的单体的单体或预聚物、引发剂、交联剂等均匀混合,在一定条件下引发聚合,两个组分独立地互不干扰地同时聚合和交联,因此必须选用不同反应历程的单体。可以分为以下几种情况:(1)两种聚合物同时起凝胶,如环氧树脂/丙烯酸酯类SIN;(2)预聚物混合后分步聚合,如PU(聚氨基甲酸酯)/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯),蓖麻油聚氨酯/聚苯乙烯,丁基橡胶/聚丙烯酸甲酯;(3)两种聚合物间引入若干数量的接枝点——接枝SIN,如在环氧树脂/聚丙烯酸酯SIN中加入少量甲基丙烯酸缩水甘油酯,在SIN形成期间,甲基丙烯酸缩水甘油酯与两种原料反应,在一定位置上产生接枝点。