高产率或均一结构?

Uniform PEO Star Polymers Synthesized in Water via Free Radical Polymerization or Atom Transfer Radical Polymerization

C. Matyjaszewski等研究人员比较了用于合成聚氧乙烯(PEO)星形聚合物的自由基聚合和原子转移自由基聚合两种方法。

星形聚合物是由多个从中心分支点或核心伸出的臂组成,这是构建复杂大分子构型的最简单的分支拓扑结构之一。它在三维上紧凑的形状可以产生一些特殊的性能,比如与具有类似分子量的线性聚合物相比,星形聚合物具有高官能度和低粘度。具有良好控制的可调结构特征(诸如臂数量、成分、均一性和官能度)的星形聚合物的简易制备对于它潜在的应用来说至关重要。

在Macromolecular Rapid Communications上最近发表的文章中,C. Matyjaszewski和W. Li报导了一种高产率地合成均一结构的具有PEO臂和疏水性的交联核心的星形聚合物的方法。这种简单的”am-first”方法是在环保的分散剂-水中,通过传统的自由基聚合(free radical polymerization -FRP)和原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization – ATRP)技术来完成的。利用亲水性PEO大分子单体(MM)或大分子引发剂(MI)作为臂的前驱体,某些疏水性二乙烯基化合物作为交联剂,原位生成的链状两亲性的结构在聚合过程中延伸MM或MI,引发在水中的胶束化作用。这些胶束进一步交联,就形成了分子量分布范围很窄的星形聚合物 (Mw/Mn < 1.2)。

文章对在水性分散介质中通过自由基聚合FRP和原子转移自由基聚合ATRP方法合成的PEO星形聚合物进行了比较,阐明了每种技术的优缺点。由于快速的引发过程,原子转移自由基聚合ATRP可以获得结构更均一的星形聚合物;而自由基聚合FRP则可以获得更高的产率,因为过程中会连续地产生自由基,从而有更多的线性臂前驱体可以结合到星形聚合物中。

C. Matyjaszewski et al., Macromol. Rapid Commun., DOI: 10.1002/marc.201000477