離子交聯高分子

　　也稱離子鍵聚合物。是分子中含有離子鍵的一類熱塑性有機高分子化合物。這類離子型高分子分子結構的共同特點是：線型或支化的有機高分子鏈上含有為數不很多的離子鍵側基，可以通過離子鍵的相互作用而交聯。溫度比較高時，這些離子鍵可以散開，從而呈現熱塑性，所以又稱熱塑性離子高分子。

　　ionomer 一詞最早出現於1964年。當時美國杜邦公司報導瞭一種名為Surlyn的熱塑性塑膠。它是由高壓自由基聚合的乙烯－甲基丙烯酸共聚物經部分或全部中中和而制成的。共聚物中酸的含量約為6％（摩爾），用鈉、鉀、鎂或鋅的化合物中和酸。Surlyn的密度為0.93～0.94克／厘米³，可以像低密度聚乙烯那樣進行吹塑和擠出成型；而另一方面它又較後者有更高的強度、耐油性和對材料的粘合性。由於它還具有優異的透明度而曾被稱為透明聚乙烯。這些特性是由於分子中存在離子鍵的結果。為瞭反映結構上的這個特征，同時也為瞭把它們和一般的乙烯共聚物區別開來，當時就用ionomer來稱呼這類高分子。後來它的種類不斷增多，單體除瞭乙烯外，還有苯乙烯、丁二烯以及四氟乙烯等；而用以生成離子鍵的官能團除瞭羧基外，還有磺酸基和磷酸基等。

　　結構和性質　離子鍵的存在，使離子交聯高分子具有特殊的相態結構。例如，Surlyn是由非晶相以及分散在非晶相中的微晶相和由於正負離子間相互締合而形成的離子簇所組成的復雜多相體系。離子簇的存在，一方面增加瞭高分子鏈間的作用力，起交聯作用，使離子交聯高分子有更高的強度和耐油性；另一方面，這些離子簇在高溫下卻可以散開，使熱塑性離子高分子仍具有熱塑性。離子鍵的存在還減緩瞭晶核的生長速度，減小瞭微晶的尺寸，從而大大提高瞭Surlyn的透明度。

　　合成　一般先在有機高分子中引入適當的酸性官能團，然後通過中和反應來生成離子鍵。至於酸性官能團的引入則有兩條途徑：一是通過含有這些官能團的不飽和單體和烯類單體的共聚合，例如上述的Surlyn和後來出現的Nafion的合成：

　　另一途徑則是借助於高分子化學反應，例如：

　　應用　離子交聯高分子的用途很廣。Surlyn可以用於制造透明薄膜、汽車零件、傢用器皿、裝飾品、玩具、瓶子、面罩、太陽眼鏡和木板、紙板的表皮等。Nafion由於導電性高，又能抗化學腐蝕和耐高溫，可以用做電解槽中的隔膜。