SMA共聚不僅可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)規(guī)整的交替共聚物，而且還可以通過改性對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能化設(shè)計(jì)(如關(guān)于膜分離、磁響應(yīng)性、光敏性和生物活性等功能化研究)，進(jìn)而可以促進(jìn)SMA聚合物與其它學(xué)科的交叉，使得SMA聚合物成為進(jìn)一步功能化的平臺，為傳統(tǒng)高分子材料開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前制備SMA聚合物的主要方法有：傳統(tǒng)自由基共聚、活性自由基共聚、輻射和光引發(fā)共聚等。

1、傳統(tǒng)自由基共聚

傳統(tǒng)自由基共聚常以偶氮類化合物和過氧化物等為引發(fā)劑，共聚可以采用溶液法、本體法、乳液法、分散法和懸浮法，尤以溶液法為主。SMA的交替共聚反應(yīng)大多采用的是溶液共聚法。溶液共聚體系又可分為均相和非均相兩種。

2、活性自由基共聚

近年來，利用給電子單體和受電子單體的“活性”可控自由基共聚獲得分子量分布窄、結(jié)構(gòu)和分子量可控聚合物，取得一些有意義的進(jìn)展。一些研究組也嘗試將這些活性聚合技術(shù)應(yīng)用到SMA的共聚體系中。

Jack及Wen等以十二烷基硫醇和3-巰基丙酸為鏈轉(zhuǎn)移劑合成了SMA共聚物。我國朱明強(qiáng)等研究了馬來酸酐與苯乙烯的自由基可逆加成與斷鏈鏈轉(zhuǎn)移聚合(RadicalReversibleAddition—fragmentationChaintransfer，簡稱RAft)聚合，得到具有可控分子量和窄分子量分布的交替共聚物，通過設(shè)計(jì)應(yīng)用RAFT引發(fā)體系合成了一種具有特殊結(jié)構(gòu)的交替嵌段共聚物。

3、輻射和光引發(fā)共聚

對于輻射聚合，其要求的設(shè)備昂貴，另外，此種技術(shù)尚未成熟，從而使得其應(yīng)用推廣有了很大的局限性。

胡中青等將聚乙二醇苯基辛基醚、十二烷基硫酸鈉和馬來酸酐加入到蒸餾水中待完全溶解后，加入苯乙烯，充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆?。通氮?dú)馀懦鯕夂髮⑷橐旱谷瞬Ａ恐?，密封，放到鈷源中輻照，待反?yīng)完全后取出，用NaOH的水溶液用來調(diào)節(jié)乳液的pH值即可得到所需的。

4、其他共聚

用超臨界CO₂(臨界溫度31.l℃，臨界壓力7.38MPa)替代有機(jī)溶劑作為化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)具有獨(dú)特的環(huán)保優(yōu)勢：無毒、無味、化學(xué)惰性、價(jià)格低廉。以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，在超臨界CO₂體系中，進(jìn)行苯乙烯一馬來酸酐的自由基共聚，轉(zhuǎn)化率很高，直接得到了白色細(xì)粉狀固體產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)表明，在超臨界二氧化碳體系中，苯乙烯與馬來酸酐的自由基共聚不僅可以制備單體序列結(jié)構(gòu)嚴(yán)格交替的共聚物，而且分子量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的溶液和本體聚合所得到的結(jié)果，可以達(dá)到百萬以上。

二、SMA基聚合物的應(yīng)用

主要應(yīng)用市場：

可溶系列：造紙業(yè)、涂料、顏料分散劑；傳統(tǒng)應(yīng)用：汽車制造業(yè)、機(jī)械、工具、食品包裝、電信、電腦；改性應(yīng)用：混合物、加熱器、附著力促進(jìn)劑。

SMA衍生物可廣泛應(yīng)用于石油、造紙、涂料、粘合劑、感光材料和高分子材料等工業(yè)領(lǐng)域。

1、石油領(lǐng)域

含蠟原油降粘降凝是原油開采、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)及遠(yuǎn)距離輸送過程中的一項(xiàng)重要技術(shù)。降低原油的粘度和凝固點(diǎn)是提高管輸能力，緩解鐵路運(yùn)輸壓力的關(guān)鍵。

高級混合醇與SMA酯化反應(yīng)的衍生物是一種高含蠟原油的有效防蠟降凝劑，也是一種新型的集采助劑。在大慶油田原油中加入50ppm，可使原油凝固點(diǎn)從27-45℃下降2-6℃，原油粘度（30℃）從0.38PaS下降至0.20PaS，而加入量為320ppm時(shí)，則凝固點(diǎn)下降達(dá)10-14℃。

丙烯酸高級酯改性的SMA用于勝利油田東辛原油、吐哈原油、內(nèi)蒙原油和濮陽原油，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類SMA衍生物比丙烯酸酯類均聚物對原油有更好的降凝效果，添加量為500ppm時(shí)，降凝幅度達(dá)15-24℃。

2、涂料領(lǐng)域

隨著水性涂料的發(fā)展，對顏料提出了新的要求。水性體系，特別是水乳膠體系，是一個(gè)復(fù)雜的、多組分的非均相分散體，不能直接用粉狀顏料著色。因粉狀顏料潤濕性差，難以分散，著色力差，而且易使乳液破乳。所以水性體系多使用預(yù)分散的顏料漿。適宜的分散劑是制備顏料漿的關(guān)鍵。水性顏料分散劑主要有烷基萘磺酸鹽、烯類-順丁烯二酸共聚物鹽、聚羧酸鹽及無機(jī)的多聚磷酸鹽等，其中聚合物分散劑占有突出重要的地位。研究發(fā)現(xiàn)，酯化SMA衍生物對顏料漿的乳化、分散效果更好，預(yù)分散顏料可以方便地調(diào)到多種乳膠漆及其水性涂料（或白涂料）中，配成各種色調(diào)，沒有分離、絮凝現(xiàn)象，貯存穩(wěn)定性能優(yōu)異。這種聚合物主要起分散作用，同時(shí)也有一定的增稠作用。

3、造紙領(lǐng)域

SMA衍生物在造紙領(lǐng)域主要用作紙張施膠劑和無碳復(fù)寫紙的包囊劑組分。酯化SMA的皂化物作紙張施膠時(shí)乳化、分散效果明顯，而非酯化的SMA對乳液無穩(wěn)定作用。

4、膠粘領(lǐng)域

多年來，作為啤酒瓶的標(biāo)簽粘合劑，一般采用天然粘合劑（如淀粉、糊精、樹脂、蛋白質(zhì)等）的水溶液或懸浮液。這類粘合劑在保持干燥的條件下能保持足夠的粘結(jié)力，但用這類水性粘合劑粘貼的標(biāo)簽一遇潮濕或浸入水中就會脫落。

膠漿作為普通標(biāo)簽粘合劑中的一個(gè)類別，它的一般組成為淀粉、尿素及親水性增強(qiáng)聚合物。這類粘合劑粘結(jié)作用快速而有力，但在濕氣或水中也有足夠的抗脫粘性，如果要快速簡便地除去標(biāo)簽就會有困難。即使在強(qiáng)堿條件下也難以清除干凈，因強(qiáng)堿能使淀粉凝膠化，從而降低其水溶性。在啤酒廠，這將使得大量回收瓶再灌裝工作成為嚴(yán)重問題，常常得用手工去清除沒有洗去的標(biāo)簽，這大大增加了成本開支。

顯然，需要一種既具有強(qiáng)的粘結(jié)力，易于加工、抗?jié)窨顾?，又能遇?qiáng)堿快速脫粘的新型粘合劑。酪素具備這種特性，但價(jià)格較貴；而苯乙烯與馬來酸酐交替型共聚物（SMA）的衍生物也具備上述特性，它與活性金屬（如鋁、鋅、鐵等）組合使用效果更好，活性金屬能在強(qiáng)堿條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體，而SMA的衍生物起金屬分散劑作用，使標(biāo)簽紙迅速脫落。

5、感光領(lǐng)域

SMA衍生物作為光聚合型感光材料的組成部分在體系中起著重要作用，其結(jié)構(gòu)與分子量對于光成像體系的感度、顯影性、成膜性和分辨率等都有影響。酸酐酯化后可生成羧基從而改善體系的堿水顯影性，同時(shí)增加版基粘附性；而苯環(huán)具有親油墨性。

6、高分子材料領(lǐng)域

SMA衍生物由于具有較高的耐熱溫度和分子極性，可在高分子材料及其合金中充當(dāng)相容劑、耐熱改性劑或材料組分。

7、紙材施膠劑

以苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚衍生物為基材制成的紙張、紙板施膠劑SMA-S，對提高紙材粘結(jié)強(qiáng)度、表面光潔度及耐水性均有顯著作用。

 

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