响应性聚合物刷的研究现状及发展
摘要：随着材料科学的不断发展，人们对材料的要求与定位也越来越高，不仅仅是局限于材料本身强度韧性等性能，对于材料的一些更高端的应用也逐渐被人们所重视，例如，环境响应形材料，自修复形材料，靶向定位的材料等等，而在不断地研究中聚合物刷子逐渐走进了大家的视线，根据刷子种类的不同，聚合物刷可以在不同领域起到他自己的作用，聚合物分子刷的出现为推动材料科学的发展提供了极大地动力，但是同时，聚合物分子刷的研究也面临了制备难，使用途径发现难，实际应用难等难题，这是我们急需解决的，所以本文分析了一些现有的研究，分析未来发展的方向，以寻求一种高效便捷实用的聚合物刷合成使用方式，尤其是环境响应性高分子的合成及使用。
关键词：聚合物刷、环境响应、合成制备、实际应用
引言：分子刷聚合物是一类特殊的接枝聚合物，由一条主链和很多侧链构成，主链被称之为骨架结构，侧链则为分支结构，由于侧链较高的接枝密度，空间位阻效应及分子链之间的斥力使得高分子链在垂直于表面或界面方向上充分伸展［１］，从而使整个聚合物分子形成类似于刷子的构型大致结构如图一所示。与一般链状聚合物的无规线团构象相比，分子刷聚合物的构象独特，进而表现出独特的物理化学性质［２］。通常，制备分子刷聚合物按照制备途径可分为“ｇｒａｆｔｉｎｇｔｏ”［３］、“ｇｒａｆｔｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈ”［４］和“ｇｒａｆｔｉｎｇｆｒｏｍ”［５～６］三种方法。“ｇｒａｆｔｉｎｇｔｏ”是利用聚合物端基与底物表面的官能团之间化学键合作用或者物理吸附作用，将聚合物直接接枝到底物表面生成聚合物刷。“ｇｒａｆｔｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈ”是利用相应的聚合方法把末端带有双键或反应基团的大分子单体聚合从而制备出聚合物刷。“ｇｒａｆｔｉｎｇｆｒｏｍ”是首先在聚合物主链上利用化学反应引入聚合反应引发基团，然后再利用不同聚合方法，进行原位聚合，从而制备聚合物刷。在这三种方法中，“ｇｒａｆｔｉｎｇｆｒｏｍ”方法由于单体选择性大，结构易于控制和调变，且实现聚合的方法多等特点而被广泛采用，是目前合成聚合物刷的一种最为常用的方法。对于分子刷聚合物，科学家们在聚合机理、结构控制、分子量与分子量分布控制等方面的研究已渐趋成熟，并逐渐将研究重点从聚合反应的控制转向了聚合物的形态研究及新型材料的制备与开发上。研究者通过引入不同的响应基团，或者接枝不同的响应支链，使聚合物分子刷具有环境响应性，适应不同领域的应用，并对合成的合成的聚合物的具体性能进行具体的研究，使其有更广泛的适用性和实用性，本文主要阐述的是环境响应性高分子
图一高分子刷结构模型[7]
- 响应性聚合物的分类：
PH响应形
温度响应形
离子强度响应形
溶剂响应形
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