多嵌段共聚物是嵌段共聚物的一種，是將兩種或兩種以上性質不同的聚合物鏈段連在一起製備而成的一種特殊聚合物。多嵌段共聚物是一類重要的高分子材料，由於各組分間固有的不相容性，在納米尺度上自組裝成有序納米結構，形成微相相分離，表現出非常獨特的性能。
基本介紹
- 中文名：多嵌段共聚物
- 外文名：Multiblock copolymers
- 歸屬：嵌段共聚物
- 學科：高分子化學
釋義,多嵌段共聚物的性質與分類,原子轉移自由基聚合簡介,
釋義
嵌段共聚物（block copolymer），是將兩種或兩種以上性質不同的聚合物鏈段連在一起製備而成的一種特殊聚合物。根據組成嵌段共聚物的鏈段數量的多少可以分為：二嵌段共聚物、三嵌段共聚物、多嵌段共聚物。
多嵌段共聚物是一類重要的高分子材料，由於各組分間固有的不相容性，在納米尺度上自組裝成有序納米結構，形成微相相分離，表現出非常獨特的性能。製備該類聚合物一般方法是陰離子聚合法，但其需要苛刻的反應條件。同離子型聚合相比，原子轉移自由基聚合法由於具有可聚合的單體範圍廣，反應條件溫和，易控制，易於實現工業化的優點，近年來受到廣泛關注。
多嵌段共聚物的性質與分類
共聚物是一類結構與性能獨特的材料，可以看作是不同均聚物的雜化產物。共聚物的特性，例如熱性能 、介電性與溶解性可通過其組成來控制。共聚物的用途之一是可作為不相溶聚合物共混的增溶劑。共聚物和結構和序列分布是影響溶解度的重要參數，繼而影響著一種共聚物與另一種聚合物的相溶能力。與無規共聚物相比，嵌段與多嵌段共聚物在兩相聚合物共混中可作為較好的界面改性劑。
由於嵌段共聚物具有自組裝為單元尺寸的高序列結構的潛力，正引起人們的廣泛興趣。在嵌段共聚物中，兩種或更多的均聚物鏈在其鏈端形成共價鍵。經過適當的熱平衡作用，不同嵌段鏈之間的分子連線作用及其相互排斥作用可導致一系列微相分離形態的形成。外界面的存在對形成的微域形態影響很大，特別在薄層，由於含較低界面能量的組分可以在各自的界面上累積，進而使微域排成直行。在對稱的雙嵌段共聚物中，這種排列可導致薄層的“厚度量子化”。當薄層厚度與平衡時層間距不成比例，在薄層表面由於成核作用形成孔洞或島狀結構，以調節此處的薄層厚度，使之達到最佳量子值。對界面來說，當與表面的相互作用明顯減弱，其厚度不成比例可能導致片晶的垂直取向。
多嵌段共聚物的主鏈至少由兩種單體構成很長的鏈段組成。結構規整的多嵌段共聚物比較常見的有ABA、ABC與ABCBA型，目前最常用的合成方法為陰離子聚合，但合成的共聚物類型有限。ATRP 技術在合成多嵌段共聚物方面具有獨特的優勢，不僅可以低成本地得到這些材料，而且可有效地獲得一系列新型多嵌段共聚物，尤其是那些採用傳統的陰離子方法所不能製備的共聚物。
原子轉移自由基聚合簡介
原子轉移自由基聚合(ATRP)是近年來迅速發展並有著重要套用價值的一種活性聚合技術。它源於有機化學中的原子轉移自由基加成即 Kharasch 加成，典型的 ATRP 引發體系由引發劑(如烷基鹵代物RX)、催化劑(如過渡金屬鹵化物 CuBr、CuCl、NiCl 等)和絡合配位體(如聯吡啶)所組成。ATRP 集自由基聚合和活性聚合的優點，與其它活性聚合相比，具有適用單體範圍廣、聚合條件溫和並易於實現工業化等顯著優點。其產品在高性能黏合劑、分散劑、表面活性劑、高分子合金增容劑和加工助劑、熱塑性彈性體、綠色化學品、電子信息材料及新型含氟材料等高技術領域都具有廣泛的套用前景。自 1995 年該項技術誕生以來，已引起學術界和工業界的極大興趣。
ATRP作為一種新穎的精確聚合反應,能實現可控活性聚合，產物可達到預期的分子量，且分子量分布較窄，因此是大分子設計的有效工具。許多烯類單體已成功地用ATRP 合成出結構確定的均聚物、無規共聚物、交替共聚物、梯形共聚物 、嵌段 接枝共聚物和新型聚合物刷、梳形聚合物、星形聚合物、樹枝狀聚合物及有機無機雜化材料。
