1.2.3　互穿聚合物网络

互穿聚合物网络（IPN）由两种或更多的交联聚合物形成，它们在分子尺度上相互贯穿缠结，但相互之间通常不存在化学键，只是单纯的物理永久缠结。根据网络形态可划分为：全IPN，半IPN和混杂IPN。全IPN是两种或两种以上化学交联网络的互锁，各组分均形成网络状结构。一种线型聚合物贯穿于其他的聚合物网络间的称为半IPN。而混杂IPN的网络之间有化学键的作用，多为一种聚合物在另一网络上的接枝共聚物。

根据制备方法的不同，可将IPN分为同步IPN、分步IPN、胶乳IPN和热塑性IPN。同步IPN是两种或两种以上单体或低聚物按不同的反应机理各自同时而独立的聚合。分步IPN是先制备出一种聚合物的交联网络，然后让另一组分的单体在该网络间聚合交联。

聚合物互穿网络拥有独特的贯穿、缠结结构，可提高大分子链的相容性、使相结构微相化，并且增大相间结合力，聚合物互穿网络兼有各组分原有的功能特性，具有良好的力学性能和相容性。其特点就是能产生出比一般共混物更优异的性能。而产生这种性能的原因就在于它是一种组分与另一种组分进行无规则地贯穿，使互穿聚合物网络体系中各组分间产生协同效应。

互穿网络的力学性能和光学特性与形态有关，IPN的形态主要受各组分的性质和用量、交联的顺序、交联密度、组分间的热力学相容性和各聚合物聚合交联动力学等因素影响。在IPN内的两种组分的热力学相容性受Gibbs混合自由能支配。当聚合进行时，这两个互穿网络组分的分子量增大，从而降低混合熵，也降低了相容性，这可能导致相分离。互穿聚合物网络通过各因素的调节最终可达到微观的相分离，其相区大小分布在几纳米到数十微米之间，由于界面互穿甚至可以达到双相连续的相态，即使是不相容的组分也可以通过动力学的控制达到强迫相容的效果，显示协同效应，在性能上相互取长补短。因此IPN在聚合物改性中显得尤为重要。例如利用IPN技术稳定有强烈相分离倾向的亲水性聚合物网络和疏水性聚合物网络，形成疏水-亲水互穿聚合物网络。

目前，互穿聚合物网络越来越多地应用于增强橡胶、增韧塑料、阻尼材料、涂料和功能材料等领域。