PSf-b-PEG嵌段共聚物的合成与结构调控*
2021-11-13许兴民刘亚品李基兵胡云霞
许兴民,刘 韬,刘亚品,李基兵,胡云霞
(1. 天津工业大学 材料科学与工程学院,天津 300387;2. 天津工业大学 分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387)
0 引 言
聚砜(Polysulfone,PSU)是一类分子链中含有砜基及亚芳基的非结晶性高分子,具有优异的耐化学腐蚀性、热稳定性、低毒性、易加工性、尺寸稳定性及刚性[1],主要分为双酚A型聚砜(PSf)、聚醚砜(PES)及聚苯砜(PPSU)。双酚A型聚砜与其他两类聚砜材料(PES、PPSU)相比,由于分子链中异亚丙基的存在使其具有更加优异的力学性能及熔融加工性[2],是制备分离膜[3, 4]及医疗器械的主要原材料。然而,该材料分子链中亚芳基及甲基的存在使得PSf的亲水性较差,极大地影响了材料的抗污染性及生物相容性[5-7]。聚乙二醇 (Polyethyleneglycol,PEG)[8-9]具有优异的亲水性、生物相容性和低毒性,在生物医学和生物技术领域得到了广泛的应用[5,10]。采用亲核取代反应将PEG分子以共价键形式连接于PSf分子链末端,可制备出兼具亲疏水链段的PSf-b-PEG嵌段共聚物[11-12]。该种材料以PSf作为“硬段”,在保证机械强度的前提下,同时含有“软段”PEG,具有显著提升的亲水性及生物相容性[12-15]。
PSf-b-PEG嵌段共聚物的合成分为PSf合成与PEG封端两个过程[12,14],首先单体双酚A(BPA)与4, 4′-二氯二苯砜(DCDPS)通过缩聚反应生成大分子链PSf,PSf链中砜基(-O=S=O-)官能团具有很强的吸电性,使得苯环处于缺电子状态,易受亲核试剂进攻[6, 14]。因此,PEG分子的羟基和PSf分子末端卤素可以发生亲核取代反应,生成PSf-b-PEG嵌段共聚物。如何调控嵌段共聚物中不同链段的分子量及组成,是优化材料性质的关键。……
