wild_boy 2008-5-25 20:38
活性与可控聚合的概念
活性聚合是1956年美国科学家Szwarc等人在研究萘钠在四氢呋喃中引发苯乙烯聚合时发现的一种具有划时代意义的聚合反应。其中阴离子活性聚合是最早被人们发现,而且是目前唯一一个得到工业应用的活性聚合方法。目前这一领域已经成为高分子科学中最受科学界和工业界关注的热点话题。
Szwarc等人发现,在无水、无氧、无杂质、低温条件下,以四氢呋喃为溶剂,萘钠引发剂引发的苯乙烯阴离子聚合不存在任何链终止反应和链转移反应,在低温、高真空条件下存放数月之久其活性种浓度可保持不变。若再加入单体可得到更高相对分子质量的聚苯乙烯。
基于此发现,Szwarc等人第一次提出了活性聚合(living polymerization)的概念。
活性聚合最典型的特征是引发速度远远大于增长速度,并且在特定条件下不存在链终止反应和链转移反应,亦即活性中心不会自己消失。这些特点导致了聚合产物的相对分子质量可控、相对分子质量分布很窄,并且可利用活性端基制备含有特殊官能团的高分子材料。
已经开发成功的活性聚合主要是阴离子活性聚合。其他各种聚合反应类型(阳离子聚合、自由基聚合等)的链转移反应和链终止反应一般不可能完全避免,但在某些特定条件下,链转移反应和链终止反应可以被控制在最低限度而忽略不计。这样,聚合反应就具有了活性的特征。通常称这类虽存在链转移反应和链终止反应但宏观上类似于活性聚合的聚合反应为“可控聚合”。
目前,阳离子可控聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚合、活性开环歧化聚合等一大批“可控聚合”反应被开发出来,为制备功能高分子提供了极好的条件。