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离子交联高分子

离子键聚合物

离子交联高分子（ionomers）也称离子键聚合物。是分子中含有离子键的一类热塑性有机高分子化合物。

简介
这类离子型高分子分子结构的共同特点是：线型或支化的有机高分子链上含有为数不很多的离子键侧基，可以通过离子键的相互作用而交联。温度比较高时，这些离子键可以散开，从而呈现热塑性，所以又称热塑性离子高分子。
ionomer 一词最早出现于1964 年。当时美国杜邦公司报道了一种名为Surlyn 的热塑性塑料。它是由高压自由基聚合的乙烯-甲基丙烯酸共聚物经部分或全部中和而制成的。共聚物中酸的含量约为6%（摩尔），用钠、钾、镁或锌的化合物中和酸。Surlyn 的密度为0.93～0.94 克/厘米3，可以像低密度聚乙烯那样进行吹塑和挤出成型；而另一方面它又较后者有更高的强
度、耐油性和对材料的粘合性。由于它还具有优异的透明度而曾被称为透明聚乙烯。这些特性是由于分子中存在离子键的结果。为了反映结构上的这个特征，同时也为了把它们和一般的乙烯共聚物区别开来，当时就用ionomer来称呼这类高分子。后来它的种类不断增多，单体除了乙烯外，还有苯乙烯、丁二烯以及四氟乙烯等；而用以生成离子键的官能团除了羧基外，还有磺酸基和磷酸基等。
结构和性质
离子键的存在，使离子交联高分子具有特殊的相态结构。例如，Surlyn 是由非晶相以及分散在非晶相中的微晶相和由于正负离子间相互缔合而形成的离子簇所组成的复杂多相体系。离子簇的存在，一方面增加了高分子链间的作用力，起交联作用，使离子交联高分子有更高的强度和耐油性；另一方面，这些离子簇在高温下却可以散开，使热塑性离子高分子仍具有热塑性。离子键的存在还减缓了晶核的生长速度，减小了微晶的尺寸，从而大大提高了Surlyn 的透明度。
合成
一般先在有机高分子中引入适当的酸性官能团，然后通过中和反应来生成离子键。至于酸性官能团的引入则有两条途径：一是通过含有这些官能团的不饱和单体和烯类单体的共聚合，例如上述的Surlyn 和后来出现的Nafion 的合成：
另一途径则是借助于高分子化学反应，例如
应用 离子交联高分子的用途很广。 Surlyn 可以用于制造透明薄膜、汽车零件、家用器皿、装饰品、玩具、瓶子、面罩、太阳眼镜和木板、纸板的表皮等。Nafion 由于导电性高，又能抗化学腐蚀和耐高温，可以用做电解槽中的隔膜。
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