广东工业大学谭剑波-张力课题组 Macromolecules:可规模化制备单分散表面功能聚合物微球的新方法
2023-09-20 来源:高分子科技
单分散表面功能聚合物微球在色谱分析、液晶显示、分子印迹技术、校准、有机/无机复合材料模板以及生物检测等领域有广泛的应用。我国每年需要进口数百亿元的微球,因此聚合物微球的高效精准合成也是我国的卡脖子关键技术之一。分散聚合是制备单分散聚合物微球的最常用方法之一,一般来说,通过两步分散聚合法可以轻易制备表面功能化的聚合物微球,但是这种方法操作繁琐,并且大部分的功能基团会被包埋在聚合物微球的内部,不利于聚合物微球进行生物偶联;另一种常用的方法是在分散聚合中使用功能聚合物作为稳定剂(如大分子单体、大分子引发剂等),但是使用这类聚合物稳定剂往往只能得到粒径分布较宽的聚合物微球,难以形成单分散的聚合物微球。
基于此,该团队最近以两亲性大分子RAFT试剂作调控热引发RAFT分散聚合,建立了可大规模制备单分散表面功能聚合物微球的新方法,并对其聚合过程及调控机制进行了深入研究(图1)。通过改变大分子RAFT试剂的种类,可定制化制备具有不同表面功能性的单分散表面功能聚合物微球;进一步发展了两步热引发RAFT分散聚合法,通过改变二次单体的用量,实现了聚合物微球粒径的精确调控(图2);通过加入不同量的交联剂和小分子RAFT试剂,可制备交联或具有不同分子量的单分散聚合物微球(图3)。
图1. (a) 前期工作:光引发RAFT聚合制备单分散表面功能聚合物微球,(b) 本工作:热引发RAFT分散聚合制备单分散表面功能聚合物微球。
图2. 两步热引发RAFT分散聚合实现聚合物微球的粒径精准调控。
图3. 通过改变小分子RAFT试剂(DDMAT)实现单分散聚合物微球分子量的精准调控。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01570
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(责任编辑:xu)
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