
【化】 alternate copolymer; alternating copolymer; periodic copolymer
交替共聚物(alternating copolymer)是指由两种或多种单体单元按照严格交替顺序排列形成的高分子化合物。其结构特征表现为单体A与单体B以"A-B-A-B"的规律重复连接,区别于无规共聚物、嵌段共聚物等其他类型。例如苯乙烯-马来酸酐交替共聚物(来源:国际纯粹与应用化学联合会术语定义)。
这种聚合物的合成通常需要特定引发剂或反应条件,如自由基聚合中通过电子转移机制实现单体交替排列(来源:《高分子化学与物理》第5版,科学出版社)。其分子链结构对称性较高,赋予材料独特的热稳定性与机械性能,常用于制备工程塑料、离子交换树脂等功能性材料(来源:美国化学会《化学评论》期刊)。
在应用层面,交替共聚物因结构可控性强,被广泛应用于药物缓释系统、高分子电解质膜等领域。例如乙烯-四氟乙烯交替共聚物具有优异的耐腐蚀性,是核工业密封材料的核心成分(来源:中国材料研究学会技术报告)。国际标准化组织(ISO 16256:2020)对其分子量分布和序列结构有明确的检测标准。
交替共聚物是一种由两种或多种单体通过共聚反应形成的聚合物,其结构特征和形成条件如下:
交替共聚物中两种单体单元(如M₁和M₂)在大分子链上严格交替排列,形成-M₁-M₂-M₁-M₂-的规律性结构。这种排列使得两种单体的摩尔分数接近1:1。
当两种单体的竞聚率均趋近于零(即r₁=r₂=0)时,它们无法均聚,只能与另一种单体反应,从而严格交替排列。例如,苯乙烯(r₁≈0.01)与马来酸酐(r₂≈0)的共聚体系可生成交替共聚物。
命名时,通常在单体名称间插入“-alt-”表示交替结构,如聚(苯乙烯-alt-马来酸酐)。实际应用包括丁苯橡胶(SBR),由丁二烯和苯乙烯交替共聚而成,广泛用于轮胎制造。
近年研究表明,交替共聚物的合成可通过点击化学(如双硫醇与双环氧单体的反应)实现,其在自组装领域展现出独特性能,但目前研究仍有限,主要受限于合成难度。
不同于无规、嵌段或接枝共聚物,交替共聚物具有最高序列规整性,物理性质(如结晶度、热稳定性)通常更优。
总结来说,交替共聚物凭借其精确的结构控制,在材料科学和高分子工程中具有重要应用潜力,尤其在需要特定分子排列的场景(如功能材料、纳米自组装)中表现突出。
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