離子型聚合物是指一類含有金屬離子的聚合物，比重0.94~0.960。軟化點35℃。在空氣中可于90℃連續(xù)使用。分子結(jié)構(gòu)以乙烯和甲基丙烯酸的共聚體為主鏈，其上引入金屬離子。并以離子鍵作為分子間的交聯(lián)。結(jié)晶性低，透明性好。富有延伸性和彈性，抗張強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都很高。高分子量的可用作熱塑性塑料，低分子量的可用作粘合劑和層壓樹脂。制成的薄膜和板材是性能非常好的絕緣材料．粘合劑能粘合金屬、玻璃、紙張和塑料等。

外文名

Ionic polymer

簡介

離子型聚合物又稱離子交聯(lián)聚合物，也稱離聚體。它是在乙烯和丙烯酸等單體的共聚物主鏈上引入金屬離子(如鈉、鉀、鋅、鎂等)進(jìn)行交聯(lián)而得的產(chǎn)品。

目前常用的離聚體是由乙烯和甲基丙烯酸共聚物引入鈉或鋅離子進(jìn)行交聯(lián)而成的產(chǎn)品，商品名為薩林(Surlyn)，由于大分子主鏈有離子鍵存在，使聚合物具有交聯(lián)大分子的物理特性，正常溫下強(qiáng)度高、韌性大，但在加熱到一定溫度時，其金屬離子形成的交聯(lián)鏈可離解，不影響其再次熔融加工，表現(xiàn)出熱塑性，冷卻后可再交聯(lián)，所以是一種高強(qiáng)韌性的熱塑性塑料。

結(jié)構(gòu)及作用

離子型聚合物是含有鏈間離子鍵合的聚合物。它們通常是乙烯甲基丙烯酸聚合物或乙烯丙烯酸聚合物的鈉鹽或鋅鹽，在高溫高壓下如LDPE一樣發(fā)生聚合反應(yīng)，從而形成支鏈結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)式如下圖所示。

離子型聚合物

離子鍵有可逆交聯(lián)的作用。受熱時，相鄰分子間強(qiáng)烈的吸引力減弱，導(dǎo)致材料融化并流動。冷卻時，這種鍵合又重新建立。聚合物主鏈上的酸量一般占其總重的7%～30%。并不是所有的酸都可中和成鹽。中和量一般介于15%～80%之間時，對離子型聚合物的物理性能有影響。未被中和的酸為相鄰分子間的氫鍵合提供了場所。這些氫鍵比鹽的離子鍵弱，但比普通的次價鍵強(qiáng)。增加酸的中和量和中和的百分比可增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度、模量、韌度、清晰度、熔體強(qiáng)度及耐油性，但會降低熔點和抗撕裂性。鋅基離子聚合物的粘力范圍較廣，吸濕性較低，而鈉基離子聚合物的化學(xué)性能和抗油脂性較好。

離子型聚合物也可生成三元共聚物，含丙烯酸、乙烯和甲基丙烯酸。另一種離子型聚合物是通過乙烯烷基丙烯酸共聚物皂化作用生成，其中所有酸基基團(tuán)與鈉完全中和。

特點

離子型聚合物有優(yōu)良的熔體強(qiáng)度、清晰度、柔軟度、強(qiáng)度和韌度。即使在低溫條件下，它也表現(xiàn)出優(yōu)越的沖擊性能和抗穿刺性，是制作尖銳物品貼皮包裝的理想材料。它吸收紫外線的能力強(qiáng)，從而提高了加熱速度，成為用于貼皮包裝的另一個優(yōu)勢。它的粘度好，尤其是在被弄臟后，仍具有良好的熱封性能。它被廣泛應(yīng)用于肉類制品的真空包裝中。其優(yōu)良的熔體強(qiáng)度使之適應(yīng)于深度撐壓熱成型中。

此外，離子聚合物的其他的應(yīng)用包括奶酪、快餐食品以及藥品的包裝。酸基中和的離子型聚合物有優(yōu)良的鋁箔粘合力，常用于擠出涂覆箔結(jié)構(gòu)的熱封層。

離子型聚合物的缺點是：氣體阻透性差和易吸濕性，相對來說，成本比PE和EVA高。

離子型聚合物薄膜的制造

離子型聚合物具有通常熱塑料性能，可以用一般標(biāo)準(zhǔn)熱塑性加工設(shè)備加工處理，基本上與LDPE的加工方法相同。即可用擠出吹塑或T型機(jī)頭流延成型，做成單層膜或共擠出復(fù)合、擠出涂覆復(fù)合和干式復(fù)合制成復(fù)合膜。但因離子鍵聚合物有吸潮性，故在投入擠出機(jī)前，必須十分注意不要使其吸收空氣中的水分。

此外，為防止薄膜卷取時粘連并使袋口開口性好，需添加滑爽劑。離子型聚合物同聚乙烯、聚酰胺、EVA以及紙、鋁箔有高的粘結(jié)強(qiáng)度。但與聚丙烯粘結(jié)性差，不能直接與聚丙烯共擠出或擠出涂覆。此外離子型聚合物對設(shè)備有一定腐蝕性，應(yīng)注意加強(qiáng)設(shè)備的防腐蝕。

離子型聚合物薄膜一般不單獨使用，而采用擠出涂覆法、干法復(fù)合、共擠法制成復(fù)合膜，以充分發(fā)揮熱封性和金屬粘接性良好的性能。