化工教研
离子液体在高分子合成中的应用
韩长进（菏泽家政职业学院，山东菏泽274300）
摘要：离子液体是在室温条件下呈现出液态的离子化合物，是新型的“软”功能介质和材料，具有显著可设计性优势，可作为诸多聚合反应的反应介质，对于聚合产物相对分子质量、聚合反应速率均有着良好的正效应作用。其成功解决了聚合反应中有机溶剂的挥发性与毒性等问题，改善了环境污染。文章主要对离子液体在高分子合成中的应用进行了探究。
关键词：离子液体；高分子合成；可设计性；聚合反应
近年来，离子液体作为一项新兴环保绿溶剂，由于其能够代替现行挥发性有机溶剂而备受世人关注。所谓离子液体，是一种在室温或接近室温的条件下由离子组成的呈液态的物质。与传统物质相比，离子液更稳定，具有蒸气压小、热容大、导电性强等优点，不可燃、不挥发。鉴于其诸多优势，其在分离过程与化学反应领域显示出十分广阔的应用前景。
1自由基聚合反应中离子液体的应用分析离子液体最早是在电化学研究领域发现和合成的，在离子型导电聚合物的准备中首次实现了离子液体在自由基聚合反应中的成功运用。前人在研究实践中利用离子液体
溶剂，通过相应的自由基聚合反应实现了烯烃类导电聚合物电解膜的制备，历史上首次用离子液体作为溶剂完成了烯烃类单体自由基聚合反应。具体方法为：以过氧化苯甲酰作为反应引发剂，分别用不同的烯类单体，在N-丁基吡啶四氟硼酸和1-乙基3-甲基咪唑四氟硼酸为主要成分的离子液体中，以80e为反应条件，进行连续12h的反应，实验表明，除去醋酸乙烯之外的其他所有烯类单体均能完成聚合反应。生成物中能够与离子液体形成均一相的仅为聚甲基丙烯酸羟乙烯脂，该液体形成电解膜后具备十分优异的导电性，此研究虽然取得了很多的突破性成果。但没有针对聚合物的特征进行阐述，也没有去深层次的分析所发生的聚合反应，但该研究仍具有较高的启示性与指导价值。近段时期，随着科研工作的不断发展，已深入到以离子液体为溶剂的自由基聚合反应动力学、聚合物结构性质、反应机理和聚合反应后离子液体回收等方面的研究，并且取得了重大突破。
2活性聚合反应中离子液体的应用分析
活性自由基聚合是最近几年快速发展起来的一种活性聚合技术，当代活性自由基聚合研究领域，常用方法有：氮氧调控法（NMP）、引发转移终止剂法（Iniferter）、可逆加成断裂链转移法（RAFT）以及原子转移自由基法（ATRP）等。活性自由基聚合，条件更加温和、更利于实现工业化，通过相应的分子设计能够得到组成、结构和功能各异的高分子聚合物。在分散剂、高性能粘合剂、表面活性剂、加工助剂、绿化学品等诸多高新领域有着十分广泛的应用前景。
离子液体在活性聚合反应中的首次发现为：1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐溶液为溶剂，在该溶剂中分别完成了MMA、MA、St的活性聚合反应。该反应中，St的聚合在较早的阶段就
已终止，其主要原因是聚苯乙烯不能溶于离子液体。而MMA 和MA则顺利的完成了聚合反应，且聚合产物的相对分子质量与理论值近趋相同。MMA的聚合反应不仅完全遵循聚合反应动力学规律，而且其相对分子质量的转化率增长也呈现线性变化趋势，属于典型的活性聚合。因此，在离子液体中的聚合比传统聚合方法有很多优越性。
3电化学聚合反应中离子液体的应用分析实践证明，在电化学聚合反应中离子液体的应用也是可行的。电化学聚合，就是指利用电极的两极（阴极和阳极）来进行的聚合反应。电化学聚合已逐步成为制备特殊功能需求高聚物主要方式。
离子液体在电化学聚合反应中的应用研究较早，多年以前国外研究人员就已经利用电化学方法成功的实现了在AlCl3离子液体中苯聚合为聚对苯膜的反应，之后科研人员将传统的氯酸盐离子液体用AlCl2（OC2H5）离子液体代替，完成了聚对苯聚合物的电化学合成。近代，国外以CF3SO3为反应介质完成了吡咯的电氧化聚合反应，通过研究发现，在离子液体中完成的聚合反应能够更好地控制阳极上所形成的薄膜形态，不仅反应速率加快，同时所得到的聚合产物电性能也更加优良，而且反应之后的离子液体能回收利用，这也是离子液体的一大应用优势。
陈淑芬4结语
总之，离子液体在高分子合成中的应用已十分普遍，除上述电化学聚合、活性聚合及自由基聚合三大领域外，离子液体在缩聚、加聚等聚合反应中也存在着较为广泛的应用。
离子液体作为一种新兴的绿环保有机溶剂，其所具备的潜力是巨大的，近年来，因研究工作的不断深入，离子液体凭借其诸多的固有特点优势，在应用过程中也得到了人们的一致青睐。随着科研事业的不断发展，离子液体的应用前景也必定会更加广阔。
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作者简介：韩长进（1966-），男，汉族，山东菏泽单县人，本科学历，菏泽家政职业学院副教授，研究方向：有机化学
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2019年05月