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第 24 卷第 1 期山西化工 V o l. 24 N o. 1
2004 年 2 月 SHAN X I CH EM ICAL INDU STR Y Feb. 2004
活性自由基聚合的新进展
——原子转移自由基聚合
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谭英杰, 梁玉蓉
(华北工学院分院材料工程系, 山西太原 030008)
摘要: 活性自由基聚合是目前高分子科学中最为活跃的研究领域之一, 原子转移自由基聚合(A TR P) 反应
是实现活性聚合的一种颇为有效的途径, 也是高分子化学领域的最新研究进展之一。A TR P 的独
特之处在于使用了卤代烷作引发剂, 并用过渡金属催化剂或退化转移的方式, 有效地抑制了自由基
双基终止的反应。A TR P 可以同时适用于非极性和极性单体, 可以制备多种结构形式的、结构清晰的高
分子化合物。可实现众多单体的活性可控自由基聚合。介绍了A TR P 的研究进展, 包括A TR P 反应的
特点、聚合反应机理、应用、研究现状及前景展望。
关键词: 活性聚合反应; 原子转移聚合反应; 自由基双基终止; 进展; 特点; 机理; 应用; 前景
中图分类号: TQ 316 文献标识码: A 文章编号: 1004 7050 (2004) 01 0011 05
的单体多、反应条件温和、易控制, 实现工业化生产
引言
容易。当今市场上 60 % 以上的合成聚合物产品是由
聚合物合成的控制主要是指聚合物结构的控制自由基聚合工艺制备的。所以, 活性自由基聚合具有
和聚合物分子量的控制。活性聚合可以得到分子量极高的实用价值。
分布极窄的聚合物, 是控制聚合物分子量最理想的但是, 自由基不稳定, 极易发生双自由基终止反
方法。通过活性聚合还能容易地获得预定结构和序应, 难以实现自由基活性聚合。从 20 世纪 70 年代开
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列的嵌段共聚物和接枝共聚物。因此, 活性聚合的研始, 人们就努力寻找获得自由基活性聚合的途径。
究受到高度的重视。
1 原子转移自由基聚合(A TR P) 的特点
活性聚合的概念是 1956 年 Szware 提出的, 即
无终止、无转移、引发速率远大于增长速率的聚合反新材料的合成技术是 21 世纪优先发展的三大
应。产业之一。高分子合成化学技术的发展促进了能满
足各种要求的新材料不断问世成为合成材料技术
活性聚合中依引发机理的不同, 分为阳离子活,
性聚合、阴离子活性聚合、配位活性聚合、自由基活取得日新月异进展的重要基础之一。 20 世纪 50 年
性聚合等。至今为止发展最完善的是阴离子活性聚代配位聚合技术的出现, 开辟了立构规整聚合的新
纪元; 而各种活性聚合技术的发展为合成出结构和
合, 由此成功地获得了单分散聚合物、预定结构和序
组成可控的聚合物材料提供了可能性。自由基聚合
列的嵌段共聚物、接枝共聚物。然而, 阴离子活性聚
产品占了所有聚合物产品的一半以上, 因此, 发展
合对反应条件要求苛刻, 可聚合的单体也比较少, 应
“可控、活性自由基聚合”成为人们梦寐以求的目标。
用范围很有限。
自 1995 年中国旅美学者王绵山等首先发明原子转
与其他类型聚合反应相比, 自由基聚