活性聚合在星形聚合物合成中的应用

星形聚合物在近年来发展迅速,其结构、形态、合成方法与功能性是高分子科学的研究热点。本文主要从活性离子聚合手段与活性自由基聚合手段两方面对星形聚合物的合成方法进行分类,依托星形聚合物的单体选择、星形臂的特性以及整体功能性进行系统阐述,介绍近年来星形聚合物合成方法、形貌控制以及功能性质的最新研究进展。本文结合现阶段最新的研究成果,对星形聚合物在功能与应用之间的广泛前景与联系进行了展望与预测。     

可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合在星形聚合物合成中的应用

可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合作为一种新型活性自由基聚合,由于其具有单体适用面广、操作条件温和、实施聚合的方法多--本体、溶液、乳液、悬浮聚合均可的优点已经在分子设计方面取得了广泛的应用.星形聚合物作为一种特殊结构的聚合物,由于其具有较低的结晶度、较小的流体动力学体积等独特的性质,越来越引起研究者的重视.本文综述了近几年来采用RAFT法合成星形聚合物的研究进展.根据合成星形聚合物所用的RAFT多官能团试剂种类,对RAFT法合成星形聚合物的反应进行了分类.     

原子转移自由基聚合(ATRP)在星形聚合物合成中的应用

综述了近10 年来采用原子转移自由基聚合(ATRP) 法合成星形聚合物的研究进展。从聚合单体、引发剂、聚合方法和反应条件以及聚合物性质等方面讨论了原子转移自由基聚合在星形聚合物合成中的应用,并根据聚合方法和引发剂对各种反应进行了分类。对原子转移自由基聚合技术在合成功能性复杂星形聚合物中的应用进行了展望。     

活性负离子聚合法制备POSS基七臂星形聚合物及其表征

首先利用高真空活性负离子聚合方法制备聚异戊二烯锂(PI-Li)和(聚苯乙烯-b-聚异戊二烯)锂(PS-PI-Li)活性链,再与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷(VPOSS-OH)发生加成反应,一步法制备2种含羟基的七臂星形聚合物.用分级沉淀法去除低加成产物,即可得到纯的七臂星形聚合物7PI-POSS-OH和7(PS-PI)-POSS-OH,利用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振波谱(1H-,13C-NMR)、红外光谱(FTIR)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)表征了聚合物的化学结构、分子量及分子量分布,并通过热失重分析(TGA)测试了聚合物的热分解温度.     

活性开环歧化聚合合成梳形聚合物

综述了近年来利用活性开环歧化聚合反应合成规整结构梳形聚合物的研究工作进展。     

AB_2型星形杂臂偶氮液晶聚合物的合成及表征

通过原子转移自由基聚合(ATRP)与ATRP衍生物化学修饰结合的方法,合成了一系列AB2型星形杂臂偶氮液晶聚合物.其中,A为聚苯乙烯,B为聚6-[4-(4′-甲氧基苯基)偶氮苯氧基己酯](PMMAZO).合成分三步进行.首先,以ATRP方法得到ω-溴聚苯乙烯活性链PS(Br).然后对PS(Br)进行化学改性,得到带两个末端溴原子的聚苯乙烯活性链PS(Br)2·最后,以PS(Br)2作为双官能团大分子引发剂,引发6-[4-(4′-甲氧基苯基)偶氮苯氧基]己酯(MMAZO)发生ATRP聚合,得到星形杂臂PS(PMMAZO)2聚合物.进一步对聚合产物进行了GPC和1H-NMR分析.结果表明合成产物是预期的星形杂臂聚合物,产物分子量可控且分子量分布狭窄.同时,以DSC和POM表征了星形杂臂聚合物的液晶性.     

基于原子转移自由基聚合技术的偶氮苯星形液晶聚合物的合成与表征

利用原子转移自由基聚合(ATRP)技术合成了含不同端基取代基的偶氮苯三臂星形侧链液晶聚合物. 均苯三酚与2-溴异丁酰溴通过酯化反应制备三官能团引发剂, 引发偶氮苯单体6-[4-(4-甲氧基苯基偶氮)酚氧基]己基甲基丙烯酸酯(MMAzo)或6-[4-(4-乙氧基苯基偶氮)酚氧基]己基甲基丙烯酸酯(EMAzo)的ATRP反应. 利用核磁共振氢谱(¹H NMR)、凝胶色谱(GPC)、差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)等手段对星形聚合物进行表征. 星形聚合物的液晶性与相应均聚物相似, 但偶氮苯端基取代基的不同导致星形聚合物的液晶性差别显著. 在紫外/可见光照射下星形聚合物呈现明显的异构化转变.     

用多官能链转移剂通过普通自由基聚合制备两亲性杂臂星形聚合物

以偶氮二异丁腈为引发剂,四(3-巯基丙酸季戊四醇四酯)(PETMP)为链转移剂进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基聚合,得到了含有残余巯基的聚甲基丙烯酸甲酯大分子链转移剂(HS-PMMA).然后,以HS-PMMA作为大分子链转移剂进行甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)的自由基聚合,合成了杂臂星形聚合物.最后,将所得杂臂星形聚合物的PtBMA链段水解得到了两亲性杂臂星形聚合物.     

离子液体中单电子转移活性自由基聚合法制备星形聚丙烯酰胺

以季戊四醇为原料,合成了2,2-二溴甲基-1,3-二溴丙烷(PEBr4),并以此为四官能度引发剂,Cu0粉/三-(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在离子液体中实现了丙烯酰胺(AM)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),得到了窄分子量分布的星形聚丙烯酰胺(PAM),Mw/Mn约为1.26(MGPCn=14.1×103,转化率为43.4%)。 采用1H NMR对PAM结构进行表征确认,并采用GPC测定了PAM的分子量及分子量分布;考察了水、单体/催化剂(引发剂)配比对聚合反应的影响。 结果表明,少量水的加入能够加快聚合反应,使链增长速率常数由kappp=0.042 4 h-1增加至kappp=0.148 6 h-1;催化剂、引发剂用量越大,AM的SET-LRP的聚合反应速率越快,聚合反应的可控性越好,Mn随催化剂用量的增大及引发剂用量的减小而增大,且与理论分子量相近,分子量分布均呈下降趋势。     

星形环糊精聚合物的制备及其应用

环糊精由于特殊的中空结构特点,自被发现以来一直受到研究者的关注。星形环糊精聚合物将环糊精多羟基空腔结构与星形聚合物的多臂链结构相结合,不仅具有三维空间结构,而且还具有特定的官能团以及环糊精的结构特点,具有广泛的应用前景和发展潜力。本综述主要归纳总结了以环糊精为中心的星形聚合物的制备方法,及其在生物医学、电化学、污水处理及其他方面的应用,并在此基础上对星形环糊精聚合物的发展趋势和研究方向进行了展望。     

含糖聚合物可控合成研究进展

活性聚合技术的进步,使设计合成结构可控的含糖聚合物成为可能.本文介绍了阴离子聚合、阳离子聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成断裂链转移聚合、硝基氧介导聚合、开环聚合和开环易位聚合等一系列可控/"活性"聚合技术在合成含糖聚合物中的应用,并对这一领域所取得的研究进展及现状进行了综述.     

高分子化学中的活性/可控自由基聚合教学

活性/可控自由基聚合自20世纪90代被报道到现在经历了30余年的发展,其反应机理和相关理论比较成熟,对高分子化学和功能高分子材料产生重大的影响。而目前本科生高分子化学的教学中对该部分的内容没有足够的重视,很多专业受学时的限制并未对该部分的内容进行讲授,制约了学生的知识面和科学研究思维。针对如何将普通自由基聚合转变为可控/活性自由基聚合这一问题,通过问题的提出、寻找解决策略及其发展趋势等,循序渐进教学,启发学生进行知识创新,提高学生对知识的运用能力和解决问题的能力。     

乳液体系中“活性”/控制自由基聚合研究进展

"活性"/控制自由基聚合(CRP)可用于合成具有精确结构和窄分子量分布的聚合物.乳液聚合具有环保、经济、易控的优点,但乳液体系为多相体系,控制试剂的相间分配和迁移较均相系统复杂,这使乳液"活性"/控制自由基聚合面临一些挑战,诸如控制聚合特征差、乳液稳定性下降等.本文介绍了近年来乳液体系中的原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)的研究进展,包括体系的特性、面临的挑战、解决的方法,以及工程与商业运用的前景和需要解决的问题.     

控制/活性阳离子聚合的研究进展

从链引发、链增长两个方面对控制,活性阳离子聚合及其最新研究进展进行了综述.介绍了茂金属类、水溶性Lewis类和烷基铝等几类新型的引发体系,以及亲核试剂、沉淀平衡和"阳离子池"在控制链增长方面的应用.     

New Perspectives in Living/Controlled Anionic Polymerization

Summary: Control of the reactivity and selectivity of active species remains a major challenge in the course of living/controlled polymerizations of vinyl and heterocyclic monomers. We have found that alkyl metal derivatives such as dialkylmagnesium or trialkylaluminum derivatives or the corresponding alkoxyakyl metal derivatives, when added to conventional anionic polymerization systems, are very effective mediators for the controlled anionic polymerization of both styrenic and oxirane monomers. When used as additives to alkali metal alkyl initiators (alkyl lithium, alkyl sodium) for the styrene anionic polymerizations, they strongly retard the reactivity of the propagating species and allow controlling the polymerization in very unusual conditions (bulk, very high temperature). On the contrary, when used in combination to the same alkali metal based initiators for the anionic polymerization of ethylene oxide or propylene oxide, these additives can drastically enhance the reactivity and the selectivity of the propagating species allowing a fast living-like polymerization to proceed already at low temperature in hydrocarbon media.     

可控／活性正离子聚合的研究与发展

综述了近二十年来乙烯基单体正离子聚合领域的研究和进展,详细介绍了活性/控制正离子聚合体系的机理研究和新引发体系和水相正离子聚合体系的研究新进展,以及采用活性/控制正离子聚合方法设计合成基于聚异丁烯链段的弹性体材料及其在生物材料领域的应用。     

控制/活性自由基聚合的进展

1活性自由基聚合1.1控制/活性自由基聚合自由基聚合是工业生产乙烯基类聚合物的重要方法。因其可聚合的单体种类多,能以水为介质进行悬浮和乳液聚合,反应温和,聚合工艺操作简便,重现性好,自20世纪50年代以来已成为工业生产高分子产品的重要技术。由于自由基聚合中增长链自由基很活泼,容易发生双分子偶合或歧化终止以及链转移反应,得到无活性的聚合物,聚合产物分子量分布宽、分子量和结构不可控制,从而影响聚合物的性能,需要改进。活性自由基聚合起始于20世纪80年代,在90年代取得了突破性进展,并成为当今高分子化学研究的热点之一。由于它能…     

醋酸乙烯酯的可控/活性自由基聚合

概述了醋酸乙烯酯单体可控/活性自由基聚合的现状.总结了氮氧化合物存在下的聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成断裂链转移聚合以及含碘化合物的衰减链转移聚合这四种活性自由基聚合方法用于醋酸乙烯酯聚合的研究结果,并对这四种方法作了简要的比较.     

可控聚合技术在颜料分散剂开发中的应用

简述了可控聚合技术的发展和分散剂作用机理,分别介绍了氮氧稳定自由基聚合、原子转移自由基聚合和可逆加成―断裂链转移自由基聚合的可控机理和适用环境,重点描述了可控聚合技术在颜料分散剂开发中的研究现状和市场前景。