聚(4-乙烯吡啶)及其衍生物与天然高分子复合材料的结构和性能研究

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众所周知,大多数聚合物共混时都是不相容的,但共混相容性对其性能有重要影响,所以研究聚合物间共混相容性一直是高分子合金领域的热点之一。从热力学角度考虑以及大量的实验结果表明,要使两种聚合物共混相容,就必须使两种聚合物间存在特殊相互作用。已被广泛研究的特殊作用是氢键作用,其次是电子给体-受体相互作用。很早以来人们就观察到.在溶液中,化学上或结构上互补的高分子之间可通过某些次价力作用产生复合 (Complex或association),形成大分子复合体,甚至聚集体(aggregate或cluster)。出于这些复合体的产生,大分子溶液往往出现异常的溶液行为,甚至出现沉淀、凝胶、凝聚、液晶等等。而且,这些大分子聚集体往往具有一些不同于其组分大分子的性能。尤其是随着生命科学的深入发展,人们发现分子间的次价力作用在生物体系中具有重要的作用,许多生物大分子的生物功能的实现,都与其分子间的复合密切相关。这些都促使人们对大分子间的复合作用进行更深入的研究。近几十年来,许多实验室对此作了大量的工作,开发研究了一系列聚合物复合体系,并对稳定复合体系的次价力、复合产生的条件、复合物的结构和性能等进行了较系统的研究,具有重要的学术及应用价值。 聚(4-乙烯吡啶)是一种多功能聚合物,其吡啶环具有吡啶的典型反应特征,能与卤代烷烃反应生成季铵盐;能与过氧化氢反应生成聚(4-乙烯-N-氧化吡啶)以及其它的一些卤代物如氯乙酸、氯代乙酸酯、氯代有机胺、氯代有机醇反应,生成季铵盐阳离子聚电解质以及具有偶极离子对结构的錨盐,通过这些衍尘化反应能有效地在主链中引入不同的功能基团,改变其在不同溶剂中的溶解性能。而且聚(4-乙烯吡啶)及其衍生物具有抗菌、杀菌、吸附、气体选择渗透以及好的蒸汽滲透分离能力;通过衍生化,将在聚合物的共混研究中产生特殊的相互作用,将对所得的共混材料赋予新的功能和新的应用前景。 天然高分子中的壳聚糖、魔芋葡甘聚糖、海藻酸钠、木质素等大分子中含有丰富的官能基团,能在共混研究中产生特殊的相互作用,增强共混体系中两种聚合物间的相容性;而且以天然高分子多糖为基础的聚电解质在医药、环保以及亲水PV透水膜等方面倍受研究者们的关注,其中海藻酸钠(AG)和壳聚糖(CS)等几种天然的亲水材料,它们分别含有亲水基团-COOH和-NH2,这些亲水基团有利于各种技术如交联、共聚、共混、离子化进行改性;在已有的有
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