超支化聚合物的研究近况哈哈

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1、超支化聚合物的研究近况（北京化工大学材料科学与工程学院，北京，100029）摘要超支化聚合物由于具有高度支化三维球状结构以及众多的端基，显示出与相应线型分子截然不同的性质，如低粘度、无链缠结和良好的溶解性，而且其合成方法简单，成本低，因此在纳米材料、药物缓释剂、电致发光材料、传感材料等方面得到较广泛应用。本文从结构特点、合成方法以及性能方面对超支化聚合物进行了综述，并简要地介绍了它的应用前景和领域，并进一步提出了该领域的研究前景及尚待解决的问题。关键词超支化聚合物结构合成性能应用1.超支化聚合物的结构近年来，树状支化大分子由于其高度支

2、化的结构而表现出线性聚合物所没有的低黏度、高流变性、良好的溶解性以及大量可修饰的末端官能团等一系列独特的物理化学特性，因而逐渐成为聚合物材料领域研究的热点Z-o根据其结构特征，树状支化大分子可分为树枝状犬分子和超支化聚合物（hyperbranchedpolymer）两大类。由于树枝状大分子繁琐的合成过程和高昂的生产成本妨碍了其工业化的应用。因此合成简单的超支化聚合物进入了人们的视线。木文主要就超支化聚合物的结构、合成、性质和应用，简要地介绍这一•领域的发展概况和最新研究进展。超支化聚合物一般由ABx型（x22oA、B为反应性基团）单体

3、制备，对其反应过程中生成的屮间产物通常不作仔细纯化，聚合条件也不如树枝状分了严格，与7G美结构的树枝形人分子相比，它们具有较高的缺陷率，并且具有很宽的分子质量分布。如果在休系中加入“核”分子，可形成具有类似球形的三维立体构型超支化聚合物川。2.超支化聚合物的合成方法根据不同的分类标准，如聚合所需的单体数目或链增长的可控性可将合成方法分成不同的种类，但是大致来说，主耍有以下几种主要的合成方法。ABx单体缩聚；自缩合乙烯基聚合；开环聚合;其他聚合方式，如A2+B3型单体缩聚、偶合单体法等。3.超支化聚合物的特性3.1反应活性高超支化聚合物

4、由于其终端官能度非常大，一般为12、16、32,如果保留反应活性基I才I，则反应活性非常高,可用于进一步改性、制备各种性能的高分子材料。3.2黏度低超支化聚合物的分了尺寸小，大量短支链的存在以及分子链木身及分子之间的无缠绕性，使得分子间的相互作用力小，因此黏度较小。如果把超支化聚合物加入线性高分子聚合物体系屮，可以大大降低体系的黏度，并能改善其流动性。•与相近相对分子质量的线型大分了相比，超支化聚合物的溶解度大。如果在涂料中应用，就可以减少溶剂的用量、降低成本、减少溶剂排放。3.4特殊超支化结构该结构决定了高分子的非结晶性和无缠绕性，

5、使得聚合物貝有优良的成膜性能。4.超支化聚合物的应用超支化聚合物具有较广泛的应用领域，现汇总如下。4.1药物缓释剂在高支化度的超支化聚合物分子外围，由于末端基团的紧密堆积使分子内部形成了一个封闭式的空腔结构，可以有效庇护多种客体分子的冇效载荷从而避免受到外界环境的干扰。客体分子可以在超支化聚合物的增长过程中通过共价作用力或是被动包裹形成前者的优势是药物释放过程可控而后者则口J以保留客体分子的化学和约理性质。利用超支化聚合物作为药物缓释剂冇很多优点，如捉高药物分子的溶解性，保护药物分子识别和穿透特定细胞类型且降低在到达靶细胞之前就被降解

6、的可能性等⑶。3.2电致发光材料超支化聚合物应用于发光材料具有很多优势，不仅可以通过引入不同的核来调节发光颜色或者改变末端官能团实现不同的溶解性，还口J以通过改变聚合物的支化度来实现对材料的光物理和电荷传输性质的控制，ifu.a合成路线的可控性也使得材料的制备更加便捷迅速⑶。3.3黏度调节剂随着相对分了量的增加，超支化聚合物的黏度虽然也在增加，但是比线型聚合物增加的幅度小很多。这是因为在溶剂里超支化聚合物可以形成更为紧密的结构，呈球形且无链缠绕,虽然存在着溶胀现象，但溶胀前后的体积变化较小，比起在溶液屮溶胀的线型聚合物來说口J以看成特

7、殊意义上的“小分了”。超支化聚合物这种低黏度的特性使它在作为黏度调节剂、涂料等方面有着广泛的应用川。2.4纳米材料纳米粒子粒径小，表面能大，因此很容易发生团聚。而超支化聚合物具有“核壳”结构，其内核或外壳具冇分散粒子的作用，不仅可以作为小分子反应的场所或模板，而且还对生成的纳米粒子起到稳定作用。改变超支化分子的结构和尺寸，还口J以控制生成不同大小的纳米粒了。超支化聚合物在纳米材料中可用作主■客体封装、有机-无机杂化材料甚至有些可以在反应屮直接作纳米反应器。超支化聚合物还町用于纳米材料的改性⑵。4.5传感材料当订枝化共轨聚合物的树枝状支

8、链含有大量亲水的结构时，这类聚合物可以溶于水，又因为其具有共轨结构，荧光发射较强，因此可用作荧光生物传感材料⑷。4.6其他方面的应用除此之外，超支化聚合物在聚电解质、非线性光学材料、催化剂等方面也有广泛的应用，并逐渐成为