1.2.3　互穿聚合物網絡

互穿聚合物網絡（IPN）由兩種或更多的交聯聚合物形成，它們在分子尺度上相互貫穿纏結，但相互之間通常不存在化學鍵，只是單純的物理永久纏結。根據網絡形態可劃分為：全IPN，半IPN和混雜IPN。全IPN是兩種或兩種以上化學交聯網絡的互鎖，各組分均形成網絡狀結構。一種線型聚合物貫穿于其他的聚合物網絡間的稱為半IPN。而混雜IPN的網絡之間有化學鍵的作用，多為一種聚合物在另一網絡上的接枝共聚物。

根據制備方法的不同，可將IPN分為同步IPN、分步IPN、膠乳IPN和熱塑性IPN。同步IPN是兩種或兩種以上單體或低聚物按不同的反應機理各自同時而獨立的聚合。分步IPN是先制備出一種聚合物的交聯網絡，然后讓另一組分的單體在該網絡間聚合交聯。

聚合物互穿網絡擁有獨特的貫穿、纏結結構，可提高大分子鏈的相容性、使相結構微相化，并且增大相間結合力，聚合物互穿網絡兼有各組分原有的功能特性，具有良好的力學性能和相容性。其特點就是能產生出比一般共混物更優異的性能。而產生這種性能的原因就在于它是一種組分與另一種組分進行無規則地貫穿，使互穿聚合物網絡體系中各組分間產生協同效應。

互穿網絡的力學性能和光學特性與形態有關，IPN的形態主要受各組分的性質和用量、交聯的順序、交聯密度、組分間的熱力學相容性和各聚合物聚合交聯動力學等因素影響。在IPN內的兩種組分的熱力學相容性受Gibbs混合自由能支配。當聚合進行時，這兩個互穿網絡組分的分子量增大，從而降低混合熵，也降低了相容性，這可能導致相分離。互穿聚合物網絡通過各因素的調節最終可達到微觀的相分離，其相區大小分布在幾納米到數十微米之間，由于界面互穿甚至可以達到雙相連續的相態，即使是不相容的組分也可以通過動力學的控制達到強迫相容的效果，顯示協同效應，在性能上相互取長補短。因此IPN在聚合物改性中顯得尤為重要。例如利用IPN技術穩定有強烈相分離傾向的親水性聚合物網絡和疏水性聚合物網絡，形成疏水-親水互穿聚合物網絡。

目前，互穿聚合物網絡越來越多地應用于增強橡膠、增韌塑料、阻尼材料、涂料和功能材料等領域。