树形聚合物的研究现状与发展趋势样本VIP专享

下载后可任意编辑树枝形聚合物的讨论现状与进展趋势摘要: 能源、 信息、 材料是当今世界人类生存与进展的基石。而树枝形聚合物以其结构上的高度几何对称性、 精确的分子结构、 大量的官能团、 分子内存在空腔以及分子链增长具有可控性等特点赢得了当代材料科学领域大家的广泛关注。本文将简要介绍树枝形聚合物结构与性能的特点、 树枝状聚合物的分类, 重点介绍树枝形聚合物的合成方法及其应用。关键词: 树枝形聚合物; 几何对称性; 官能团; 合成方法引言: 树枝状聚合物是最近二十几年来进展起来的一种新型高分子材料。不同于一般的聚合物, 树枝形聚合物是由内核、 内层和外层 3 个部分组成。其三维结构如图 1 所示: 图 1. 树枝状聚合物的三维结构示意图[1]内核是至少具有一个或多个反应点的初始引发核(core moiety), 是树枝状聚合物的起始部分; 内层是由与内核径向连接的重复支化单体(branching units)所组成的内腔(internal voids and channels); 外层是与支化单体连接的表面区域, 具有特别官能团的端基(closely packed surface groups)。树枝形聚合物的结构可大致分为两类, 一类是结构非常对称的聚合物, 另一类是有结构缺陷的聚合物; 前一种具有完美树枝形结构的聚合物称之为树枝形聚合物, 而后一种聚合物则一般称之为超支化聚合物。树枝形聚合物的合成下载后可任意编辑方法主要有两大类, 一类是扩散合成法, 另一种是逐步收敛法。可是不论是运用哪种方法, 其合成过程都具有重复性的特点。比如在聚酰胺胺树枝形聚合物的合成过程中, 重复利用丙烯酸甲酯和乙二胺的 Michael 加成反应和酰胺化反应。而经过重复的反应步骤, 树枝形聚合物能够精确增长, 分支结构能够得到精确控制。因此理论上说, 经过重复反应, 我们能够得到任一代数的树枝形聚合物; 但实际上, 当反应进行到较高代数时, 继续引入支化单元进行支化反应时, 反应会受到空间位阻的影响, 从而产生一些缺陷, 也即得到的产物是超支化聚合物。因此, 从合成方法上说, 树形聚合物和超支化聚合物实际上是同一类聚合物中的具有不同结构的两种聚合物。由于树枝形聚合物在结构上具有高度的集合对称性、 精确的分子结构、 大量的官能团、 分子内存在大量的空腔以及分子链的增长具有可控性等特点, 使得其在工农业、 国防、 材料学、 医学、 生命科学、 环境保护等领域具有宽阔的应用前景。例如它可作为高效催化剂、 信息贮存材料、 ...