NVP-kopolymeroinnin periaate
NVP-monomeerin molekyylirakenne sisältää vinyylirakenteen, joka on helppo läpikäydä polymerointireaktion. Lisäksi NVP-monomeeri on myös erittäin helppo kopolymeroida muiden vinyyliä sisältävien tyydyttymättömien monomeerien kanssa sekä NVP-rakenneyksiköitä että muita monomeerirakenneyksiköitä sisältävien polymeeriyhdisteiden muodostamiseksi.
Yleisesti ottaen korkeamolekyylipainoisten kopolymeerien suorituskyky on kopolymeroitujen monomeerien suorituskyvyn välissä, ja kopolymeerien suorituskykyä voidaan pitää sen muodostavien monomeerien homopolymeerien suorituskyvyn hybridisaatiotuloksena. Hyödyntämällä NVP-rakenneyksiköiden erinomaista suorituskykyä NVP-monomeerien kopolymeroimiseksi muiden monomeerien kanssa, kopolymeerien suorituskyky voi integroida PVP:n ja muiden polymeerien ominaisuudet. Tutkimuksella NVP:n kopolymeroinnista muiden monomeerien kanssa ja sen kopolymeerien käyttöön on seuraava merkitys:
1. NVP:n molekyylirakenteen funktionaaliset ryhmät yhdistetään muiden tyydyttymättömien monomeerien molekyylirakenteessa olevien funktionaalisten ryhmien kanssa, jotta saadaan suurimolekyylipainoinen kopolymeeri, jossa on useita funktionaalisia ryhmiä. Tällä kopolymeerillä voi olla odottamattomia ominaisuuksia ja sovelluksia, kuten parantaa hydrofiilisyyttä, pehmenemispistettä, parantaa emulgointikykyä, värjäytymiskykyä, vähentää kopolymeerien hygroskooppisuutta ja tehdä kopolymeereistä vesiliukoisia vesiliuokseen.
2. Käytä NVP:tä oksaskopolymeroimaan muiden polymeerien kanssa, jolloin muunnetulla kopolymeerillä on parempi suorituskyky ja laajempi käyttöalue.
3. Käytä halpoja tyydyttymättömiä monomeerejä kopolymeroimaan NVP:n kanssa ja korvaa kallis PVP suhteellisen halvoilla kopolymeereillä muuttamatta levitysvaikutusta.
4. NVP:n kopolymeroinnin tutkimuksella muiden tyydyttymättömien monomeerien kanssa on myös teoreettista merkitystä, mikä voi edistää kopolymerointiteorian ja kopolymerointikinetiikan tutkimista.
Lisäksi NVP-kopolymeerien tutkimus voi myös laajentaa NVP:n sovellusaluetta ja avata uusia polkuja NVP:n sovellukselle.
Kopolymeroidut monomeerit
Monet tyydyttymättömät yhdisteet, joilla on vinyylirakenne, voivat kopolymeroitua NVP-monomeerien, kuten esterien, kuten propeeniasetaatin ja vinyyliasetaatin, eetterien, kuten vinyylifenyylieetterin ja vinyylibutyylieetterin, hiilivetyjen, kuten eteenin ja styreenin, kanssa jne.
Vaikka monia NVP-kopolymeerejä voidaan saada vapaaradikaalipolymeroinnilla, teollisuudessa valmistetaan tällä hetkellä vain muutamia massatuotettuja{0}. Niistä NVP:n ja vinyyliasetaatin kopolymerointi on laajimmin käytetty.
Kopolymerointimenetelmä
NVP:n ja VAc:n kopolymerointi voidaan suorittaa polymeroinnilla, liuospolymeroinnilla tai emulsiopolymeroinnilla jne. Liuottimet voivat olla metanoli, etanoli, bentseeni, asetoni, etyyliasetaatti, etaani jne.
Jos kopolymeerin kunkin komonomeerin komponentit ovat erilaisia, myös kopolymeerin ominaisuudet ovat erilaisia. Siksi avainkysymys NVP-kopolymeerien synteesissä on ohjata tiettyjä kopolymerointiprosessin olosuhteita kopolymeerin koostumuksen pitämiseksi tietyllä alueella. Yleisesti ottaen polymerointitekniikassa on olemassa kaksi menetelmää kopolymeerin koostumuksen säätämiseksi sen pitämiseksi vakiona: toinen on konversionopeuden säätömenetelmä, eli valitaan sopiva reaktion monomeerisuhde ja lopetetaan polymerointi, kun kopolymerointireaktio saavuttaa tietyn asteen. Tämä menetelmä soveltuu järjestelmiin, joissa kopolymeerikoostumuksen ja konversionopeuden välinen käyrä on suhteellisen tasainen; toinen on käyttää eräsyöttömenetelmää, eli lisätä nopeammin-reagoivat monomeerit erissä hitaammin-reagoiviin monomeereihin polymerointia varten. Tämä menetelmä soveltuu järjestelmiin, joissa kopolymeerin ja konversionopeuden välinen käyrä on suhteellisen suuri. Siksi NVP:n kopolymerointireaktiota tutkittaessa on erittäin tärkeää ymmärtää kunkin monomeerin reaktiivisuussuhde ja kopolymerointinopeusvakio.