1.3.1 接枝改性

接枝是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，所形成的产物称作接枝共聚物。接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成、结构、长度以及支链数。长支链的接枝物类似共混物，支链短而多，大接枝物则类似无规共聚物。通过共聚，可将两种性质不同的聚合物接枝在一起，形成性能特殊的接枝物。接枝共聚反应首先要形成活性接枝点，各种聚合的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种，而后产生接枝点。活性点处于链的末端，聚合后将形成嵌段共聚物；活性点处于链段中间，聚合后才形成接枝共聚物。聚合物的接枝改性，是改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。

1.3.1.1紫外光接枝技术及原理

聚合物表面改性有化学和物理的方法，如表面氧化处理，等离子体处理，高能辐射及紫外光(UV)等引发的表面接枝聚合[2]。表面接枝聚合技术建立在改变材料表面化学结构基础上，表面接枝层与聚合物基材以化学键紧密连接.

1、光接枝原理

光接枝遵循自由基聚合机理，产生聚合反应的首要条件是产生表面自由基。根据表面自由基产生方式的不同可以分为含光敏基团的聚合物分解、自由基链转移、羰基化合物的光还原、过氧化物的分解等。首先将由二苯甲酮BP夺氢产生的半频哪醇“休眠”基团共价偶合到基材表面，然后在光、热作用下使偶合C-C弱键断裂再生出表面自由基并引发单体接枝聚合，利用休眠基团的重复偶合-断裂，实现了活性自由基表面接枝聚合。该过程，以链增长自由基和半频哪醇自由基的偶合反应为主，在接枝反应中增长链自由基不能随意活动，终止反应比较困难，通常与半频哪醇自由基发生偶合而终止。但是生成的键比较弱，在加热或者合适波长的光照射下，该键会再次断裂，产生的表面自由基可以引发接枝聚合，形成的接枝链末端由半频哪醇自由基封端。封端的半频哪醇基团又可以裂解下来产生链端自由基以引发单体的接枝聚合反应。如此循环，构成活性接枝聚合机制[22]。

反应式如下：

图1-1  暗区表面光接枝聚合(时/空分离光接枝技术)

2、接枝方法分类：

根据与基体相接触的聚合体系的物理状态，表面光接枝可以分为气相接枝、液相接枝和固相接枝3种。此外，还有多种技术，如活性紫外光接枝技术、暗区表面光接枝聚合(时/空分离光接枝技术)等[2]。

气相接枝中，将接枝物置于单体和溶剂的密封容器中，通过加热、真空、氮气鼓泡等方式使单体溶液蒸发，引发剂可以放在单体溶液中或者预先涂布在待接枝物的表面，当体系受UV辐照时，在聚合物表面发生光接枝反应[23]。

液相接枝是最常见的接枝方法。把待接枝的聚合物浸泡在单体的溶液中，在紫外光的照射下直接发生接枝反应。优点是简单方便，速度快，缺点是单体的均聚物反应严重，接枝效率低。

固相接枝是近年来发展迅速的新方法，具有无溶剂污染、设备简单等优点，但需再100℃以上反应较长时间，而光引发接枝可在室温进行，反应时间短，因此两者结合的固相光接枝是一种更加有效、便捷的接枝方法[24]。论文网

活性紫外光接枝技术存在可逆终止(可逆失活)反应，即增长链自由基可与其他物质(如外加的自由基)可逆结合成休眠的活性种，链增长反应可继续进行，这样的自由基聚合过程为“活性”自由基聚合[24]。