氟烯烃的活性/可控自由基聚合研究进展

含氟聚合物具有优异而独特的性能,主要是通过氟烯烃的聚合反应合成的。自从上世纪90年代以来,活性/可控自由基聚合反应获得极大的进展,发展了多种活性自由基聚合的方法,为聚合物的精确设计、合成提供了强有力的手段。氟烯烃的活性/可控自由基聚合反应研究始于上世纪70年代,碘转移聚合已经成功地应用于含氟热塑性弹性体的商业化生产。文献已经报道的氟烯烃活性/可控自由基聚合反应包括碘转移聚合(ITP)、烷基硼自由基聚合、原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)或黄原酸酯交换法(MADIX)等。通过这些方法可以制备出分子量确定、结构多样化的含氟聚合物,如嵌段、接枝和遥爪聚合物等,使含氟聚合物的应用范围得到进一步拓展。本文结合本课题组的研究工作,对氟烯烃活性/可控自由基聚合反应的研究进展进行了简要综述。     

(甲基)丙烯酸氟烷基酯的“活性”/可控聚合

带氟烷基侧链的(甲基)丙烯酸氟烷基酯聚合物是一类具有独特表面性能和光学特性的氟聚合物,传统的自由基共聚合由于无法调节聚合物的微细结构和氟原子的分布,限制了该类聚合物在更广领域的应用.活性聚合为聚合物分子设计和合成提供了一个有效方法,利用活性聚合方法可以获得预期结构和性能的含氟嵌段聚合物材料.由于引入了氟烷基侧链,(甲基)丙烯酸氟烷基酯的活性聚合又有其特殊性,本文针对它的活性阴离子聚合、基因转移聚合、活性自由基聚合等方面作一综述.     

由平面合成聚合物刷--表面引发原子转移自由基聚合研究进展

原子转移自由基聚合反应(ATRP)是实现活性聚合,获得可控聚合物的一种有效途径。通过表面引发原子转移自由基聚合,在材料表面合成聚合物刷,是改变材料表面特征的有效方法。本文综述了表面引发原子转移自由基聚合合成聚合物刷及其最新进展。     

点击化学与活性自由基聚合联用构建特殊结构聚合物

点击化学由于其高效、可靠、高选择性等特点,一经提出便在复杂结构聚合物制备上得到广泛关注,而活性自由基聚合则具有聚合过程和聚合物结构可控等特点.本文综述了点击化学与活性自由基聚合方法如原子转移自由基聚合(ATRP),可逆加成断裂链转移聚合(RAFT),氮氧调控活性自由基聚合(NMP),以及原子转移氮氧自由基聚合反应(AT...     

原子转移自由基聚合的研究进展

综述了原子转移自由基“活性”聚合研究的进展，包括采用的各种引发体系，聚合反应机理，动力学研究以及所合成的各种模型聚合物。通过原子 转移自由基聚合可以方便地合成各种结构的模型聚合物，２包括窄分的均聚物，交替，无规和渐变共聚物、特殊链端的聚合物，嵌段和接枝共聚物等。     

ATRP法合成含氟丙烯酸酯类聚合物的研究进展

含氟丙烯酸酯聚合物由于氟原子的改性作用而具有优异的表面特性,不仅稳定,具有很好的耐氧化和耐腐蚀性,而且具有较好的耐水、耐油及耐污性,可望在新材料的开发、理论研究和实际应用等方面获得广泛的应用.而原子转移自由基聚合(ATRP)又可为分子设计和合成提供很有效的途径,利用这种聚合可以获得预期结构和性能的含氟嵌段聚合物材料,充分发挥含氟元素的改性作用.本文综述了ATRP在丙烯酸氟烷基酯聚合物合成方面的应用,并介绍了国内外在此领域的研究状况.     

“梳形”含氟功能聚合物的构建与应用

含氟化合物因具耐热性、耐化学性和低表面能等优异性能,在设计具有特殊功能和特定化学物理性质的功能聚合物时展现出优秀的特性。然而目前大部分含氟聚合物仍是通过传统的自由基聚合获得,难以对聚合物的聚合过程进行调控,导致具有新型结构的含氟聚合物的构建较为困难。随着可控/活性自由基聚合方法的发展,如原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization, ATRP),可逆加成-断裂链转移聚合(rever-sible addition-fragmentation chain transfer polymerization, RAFT)和开环易位聚合(ring opening metathesis poly-merization, ROMP)等,构建新型结构的含氟聚合物成为可能。通过对含氟聚合物的聚合过程和结构的精准控制,结合“grafting-from”、“grafting-to”和“grafting-through”三种接枝方法可得到“梳形”结构的含氟聚合物。由于含氟链段的高温自迁移性,将含氟链段作为“梳段”,使其具有独特的物理化学性质,在光电、生物医药等高端...     

水分散体系中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸八氟戊酯嵌段共聚物的合成与表征

在聚合物链上引入氟元素可以赋予聚合物很多优异的性能 ,如良好的热稳定性、化学稳定性、生物相容性和憎水憎油性等 .含氟单体与一般单体共聚是合成含氟共聚物的重要途径 .通过原子转移自由基聚合 (ATRP)不仅可以实现多种单体的控制 (共 )聚合 ,而且可以合成出具有预定分子量、窄分子量分布以及结构明晰聚合物[1] ,我们曾报道了溶液体系中用ATRP方法合成含氟嵌段共聚物[2～ 4] .众所周知 ,大多数含氟聚合物都是通过乳液或悬浮聚合反应合成的 .然而 ,普通的乳液或悬浮聚合难以合成结构和组成可控的聚合物 ,如嵌段共聚物 ,所以近年来 ,水…     

四氧化三铁纳米粒子表面接枝聚合制备磁性聚合物微球*

四氧化三铁聚合物微球因其结合了纳米四氧化三铁的超顺磁性和有机聚合物的多种特殊性质,如生物相容性、刺激响应性、荧光性,良好的分散性等,而在生物、医学、催化、分离等领域有着重要的应用前景,得到了深入研究。本文按聚合方法分类,综述了利用普通自由基聚合、原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成断裂链转移聚合（RAFT）、氮氧稳定自由基聚合（NMRP）、活性开环聚合（ROP）等方法在四氧化三铁纳米粒子表面进行接枝聚合制备磁性聚合物微球的研究进展。     

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。     

混杂聚合

混杂聚合是指同一体系内有两种或两种以上不同类型的聚合反应同时进行的过程,如自由基聚合与阳离子聚合,自由基聚合与缩聚等。混杂聚合能够在原位形成高分子合金,并有可能得到互穿网络结构（ＩＰＮ）,从而使聚合产物具备较好的综合性能。     

Kinetic study of the nitroxide‐mediated controlled free‐radical polymerization of n‐butyl acrylate in aqueous miniemulsions

The controlled free‐radical homopolymerization of n‐butyl acrylate was studied in aqueous miniemulsions at 112 and 125 °C with a low molar mass alkoxyamine unimolecular initiator and an acyclic β‐phosphonylated nitroxide mediator, N‐tert‐butyl‐N‐(1‐diethylphosphono‐2,2‐dimethylpropyl) nitroxide, also called SG1. The polymerizations led to stable latices with 20 wt % solids and were obtained with neither coagulation during synthesis nor destabilization over time. However, in contrast to latices obtained via classical free‐radical polymerization, the average particle size of the final latices was large, with broad particle size distributions. The initial [SG1]₀/[alkoxyamine]₀ molar ratio was shown to control the rate of polymerization. The fraction of SG1 released upon macroradical self‐termination was small with respect to the initial alkoxyamine concentration, indicating a very low fraction of dead chains. Average molar masses were controlled by the initial concentration of alkoxyamine and increased linearly with monomer conversion. The molar mass distribution was narrow, depending on the initial concentration of free nitroxide in the system. The initiator efficiency was lower than 1 at 112 °C but was very significantly improved when either a macroinitiator was used at 112 °C or the polymerization temperature was raised to 125 °C. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 40: 4410–4420, 2002     

Simple polymerization through oxygen at reduced volumes using oil and water

An enduring question is: what is the simplest and easiest way to obtain tailored polymers? This communication explores a robust photoiniferter polymerization with only two active ingredients that requires no prior deoxygenation and can be performed on the milliliter scale or sub-milliliter scale. Rather than leaving headspace in the polymerization vessel or scaling reactions up to fill the vessel, this approach fills the headspace of the reaction vessel with mineral oil or inert solvents. This approach can also be applied to polar monomers in aqueous media, using oil as the inert solvent, or to hydrophobic monomers with water as the inert solvent. This method removes enough ambient oxygen that the photoiniferter reaction proceeds with no deoxygenation step, and achieves high conversion and good molecular weight control in 10–20 h in both aqueous and organic solvents. Complex polymer architectures such as multiblock copolymers and gradient polymers were successfully synthesized by this approach.     

丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸辐射乳液聚合——乳胶中羧基的分布

本文用辐射法引发丙烯酸2-乙基己酯/丙烯酸(EHA/AA)乳液共聚合,用酸碱反滴定法研究了剂量率、剂量、乳化剂浓度、固含量、共聚物分子量、丙烯酸浓度、丙烯酸加料方式及丙烯酸预先中和程度等反应条件对乳胶中羧酸可滴定百分比的影响。并对聚合机理作了初步探讨。     

再活化链式聚合

基于传统的链式聚合和逐步聚合二种高分子链增长过程,提出了再活化链式聚合。按此聚合机理,高分子的链增长是通过将一个非活性或睡眠状态的链(Mm)重新活化为活性种(Mm*),活性种再和一个单体(M)反应,生成一个较大分子量的休眠产物(Mm 1)来实现的。再活化链式聚合主要例子包括苯胺和或许其它芳香族单体的氧化聚合,活性自由基聚合,以及核酸和蛋白质合成中的生物聚合。     

乳液原子转移自由基聚合*

原子转移自由基聚合(ATRP)应用于乳液聚合体系的主要挑战在于如何同时保证乳液的稳定性和聚合反应的可控性。本文主要对乳液ATRP体系中影响聚合反应可控性和乳液稳定性的各种因素、乳液ATRP的机理和乳液ATRP的应用等方面进行了综述。表面活性剂亲水亲油性及其亲水亲油基团的化学性质、催化剂/配体在油/水两相之间的分配行为、引发剂的溶解性、反应温度以及各组分的浓度是影响反应可控性和乳液稳定性的主要因素。各组分在油/水两相中的分配行为使得乳液ATRP的机理比传统乳液聚合更加复杂。乳液原子转移自由基聚合结合了活性自由基聚合和乳液聚合的优点,在理论研究和工业生产上具有很大的应用前景。     

烯烃配位活性聚合研究的新进展

从活性聚合的特征、催化剂的结构和特点、聚合单体的种类、以及控制工艺条件的重要性4个方面．评述了近年来烯烃配位活性聚合研究的进展状况。     

Reverse Iodine Transfer Polymerization (RITP) in Emulsion

Reverse iodine transfer polymerization (RITP) is a new controlled radical polymerization technique based on the use of molecular iodine I₂ as control agent. This paper aims at presenting the basics of RITP and the strategy that we have followed for the development of this process in the past three years, from the validation in homogeneous solution polymerization up to recent results in heterogeneous aqueous polymerization processes. Typical examples of RITP of butyl acrylate in emulsion and RITP of styrene in miniemulsion are discussed.     

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.