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簡單介紹一下嵌段共聚物的幾種制備方法
發布時間：2021-7-7 嵌段共聚物又稱鑲嵌共聚物，是將兩種或兩種以上性質不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物。具有特定結構的嵌段聚合物會表現出與簡單線形聚合物，以及許多無規共聚物甚至均聚物的混合物不同的性質，可用作熱塑彈性體、共混相容劑、界面改性劑等。該產品廣泛地應用于生物醫藥、建筑、化工等各個領域。
下面小編簡單介紹一下嵌段共聚物的幾種制備方法，如下所示：
1、活性聚合
活性聚合可以得到分子量分布很窄的聚合物，是控制聚合物分子量和分子量分布理想的方法。通過活性聚合還可以獲得預定結構和序列的嵌段共聚物、接枝共聚物及結構更復雜的聚合物。Szwarc通過對苯乙烯、異戊二烯等非ji性共扼單體進行陰離子聚合實驗，證實了陰離子聚合為無終止、無鏈轉移的反應，從而提出了活性聚合和活性聚合物的概念，即快引發、慢增長、無終止和鏈轉移的聚合過程為活性聚合。活性聚合方法的發現大大地推動了整個聚合化學工業的發展，為實現高分子聚合物的結構設計(如嵌段、接枝等)提供了新的途徑。這種方法不僅可以大大改善聚合物的物理和化學性能，而且也拓寬了高分子材料的應用領域。
活性陰離子聚合
Szwarc等報道了以THF作溶劑，萘鈉引發的苯乙烯陰離子聚合，在無水、無氧、無雜質、低溫條件下，不存在任何鏈終止和鏈轉移反應，得到的聚合物溶液在高真空條件下低溫存放數月，其活性種濃度仍保持不變。若再加入苯乙烯，聚合反應繼續進行，得到更高分子量的聚苯乙烯。若加入第二種單體，可得到嵌段聚合物。這種方法的局限性在于使用的單體數量有限，而且必須考慮兩種單體的相對反應性，另外此法對含有羥基、氨基、羰基等功能基團的單體，往往會與引發劑或活性鏈發生副反應而很難聚合，對于這類單體則需要對官能團進行保護。此外，陰離子聚合因帶負電荷的親核試劑反應活性非常高，聚合過程必須嚴格的無水，無雜質，對反應條件要求非常高，與非ji性單體相比，ji性單體難于實現陰離子聚合，這些都大大地限制了陰離子聚合的應用范圍。
活性陽離子聚合
陰離子活性聚合提出后的30年間，烯類單體的活性聚合一直局限于進行陰離子聚合，直到Higoshimura和Sawamoo*報道了烷基乙烯基醚的活性陽離子聚合。緊隨其后，Faust和Kennedy實現了異丁烯的活性陽離子聚合。活性陽離子聚合被廣泛地應用到合成具有精確結構的均聚物和嵌段共聚物，推動了活性聚合技術的迅速發展。在聚合過程中不存在單體的鏈轉移和不可逆的鏈終止是陽離子聚合的一個明顯特點。例如,結合活性陽離子聚合方法和其他活性聚合方法是合成聚異丁烯基體嵌段共聚物的有效的途徑。與其它方法相比，陽離子活性聚合的優點在于它的高嵌段效率(即無均聚物生成)，并能容易地控制鏈段長度與聚合產物的分子量分布[6]。但是陽離子聚合的反應條件同樣要求嚴格的無水無雜質。此外，可進行此反應的單體也不多，使其應用受到了一定的限制。
基團轉移聚合
杜邦公司首先報道了基團轉移聚合，這種方法是以硅烷基烯酮酯類的化合物作為引發劑，在適當的親核催化劑的存在下，在室溫下引發丙烯酸酯類單體聚合。
雖然這類聚合反應存在鏈終止反應，但相對于增長反應，鏈終止反應可以忽略不計，因此，它仍能制得各種結構規整、分子量可控、分散系數較低的聚合物。目前，基團轉移聚合反應僅適用于α，β-不飽和酯、酮、酞胺和氰，如(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酰胺等，這其中以甲基丙烯酸甲酯的聚合活性最大。基團轉移聚合的聚合速率適中，具有活性聚合的全部特征，可進行分子量調節和聚合物的分子設計。與陰離子活性聚合相比，此法可在室溫附近(20~70℃)進行。但由于適用范圍不廣，通過基團轉移活性聚合來合成嵌段共聚物具有一定的局限性。
可控/活性自由基聚合
陰離子、陽離子活性聚合能較好的控制鏈增長。長期以來，人們一直渴望這種控制反應能夠在自由基聚合中實現，既保持離子型活性聚合的控制反應能力，又能夠保持自由基聚合自身的*性。相對其它聚合方式，自由基聚合具有明顯的優勢：可選擇的單體種類多；自由基聚合反應條件溫和，對單體純度和環境要求相對較低。可控活性自由基技術的出現，為實現自由基聚合反應的可控性開辟了道路，并已成為當今高分子化學界的研究熱點。增長自由基和休眠種之間的交換可能是所有活性自由基聚合體系重要的特點。
2、其它方法
⑴特殊引發劑法：雙功能引發劑先后引發兩種單體聚合，可用來制備嵌段共聚物。例如含有偶氮和過氧化酯類雙功能引發劑，在適當溫度下下，先由偶氮分解成自由基，引發苯乙烯聚合，經偶合終止成帶有過氧化酯端基的聚苯乙烯。然后加入胺類，使過氧化酯端基分解，就可以使甲基丙烯酸甲酯繼續聚合成ABA型嵌段共聚物。
⑵力化學方法：兩種聚合物共同塑煉或在濃溶液中高速攪拌，當剪切力大到一定程度時，兩種主鏈將斷裂成兩種鏈自由基，交叉偶合終止就成為嵌段共聚物，但是產物中免不了混有原來兩種均聚物。
⑶縮聚反應：通過縮聚中的交換反應的方法制備嵌段聚合物，例如羥端基聚苯乙烯和羧端基的聚丙烯酸酯類進行酯化反應，可得嵌段共聚物。但是大分子直接的反應一般效率較低，所得到的產物包含一定量的未參與反應的均聚物，因此縮聚反應具有一定的局限性。