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RAFT 分散聚合诱导自组装制备PDMAs -PSx 嵌段共聚物纳米颗粒

2021-02-25梁海洋杨永启

上海大学学报(自然科学版) 2021年4期

梁海洋, 杨永启, 张 玲

(上海大学环境与化学工程学院, 上海 200444)

具有特定形貌或特定功能基团的聚合物纳米颗粒, 在药物传递[1]、成像剂[2]、纳米反应器[3]、皮克林乳化剂[4]、刺激响应性智能纳米材料[5]等方面应用广泛.Szwarc 等[6]提出了活性聚合的概念, 并制备了分子量可控的嵌段共聚物.这解决了自由基聚合中, 由于链终止反应而导致的分子量分布变宽的问题.1990~1998 年, 活性可控自由基聚合取得了突破性进展, 可逆加成-断裂-链转移(reversible addition-fragmentation-chain transfer, RAFT)自由基聚合[7], 氮氧调控自由基聚合(nitroxide-mediated polymerization, NMP)[8]和原子转移自由基聚合[9]成为主要的活性自由基聚合技术.RAFT 聚合有诸多优势: ①适用单体范围广, 已被广泛研究的单体包括(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酸类、丙烯酰胺类等; ②RAFT 试剂比较稳定, 可以根据需要设计末端基团, 从而制备功能化高分子[10]; ③适应于不同的分散体系, 如溶液聚合、乳液聚合、分散聚合.

20 世纪60 年代初, Climie 等[11]首次使用嵌段共聚物自组装制备了分子量精确控制的嵌段共聚物.传统的两亲性嵌段共聚物自组装方法一般是先制备双亲性嵌段共聚物, 然后在共溶剂中加入选择性溶剂, 在亲疏水驱动力下发生微相分离, 从而实现嵌段共聚物自组装.Gao 等[12]将聚(4-乙烯基吡啶)-聚苯乙烯(poly(4-vinylpyridine)-polystyrene, P4VP-PS)二嵌段共聚物溶解在N, N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethyl-formamide, DMF)中, 并逐渐加入水或甲醇以诱导形成球形胶束.Zhang 等[13-14]采用相同的方法, 分别改变了聚(丙烯酸)(polyacrylic acid, PAA)和PS 的聚合度(degree of polymerizations, DPs), 制备了更复杂的形貌(如球、棒或囊泡).但该方法最主要的局限是操作繁琐……

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