超支化聚酯的合成及应用研究

超支化聚合物的合成方法和应用前景超支化聚合物（hyperbranched polymers）是一种具有极高枝数和部分无序性的高分子聚合物。

它们具有众多的分支和极为复杂的分子结构，其在理化性质和应用领域上展现出独特而广泛的优势。

本文将介绍超支化聚合物的合成方法，并探讨其在各个领域中的应用前景。

一、超支化聚合物的合成方法超支化聚合物的合成方法多种多样，常用的主要有自由基聚合法、迭代法和“核-壳”结构法等。

1. 自由基聚合法自由基聚合法是合成超支化聚合物最常用的方法之一。

它通过引入聚合度较高的核心物质和大量的向外生长的分支来实现超支化结构的形成。

通常采用的反应体系包括核心化合物、单体和引发剂。

反应过程中，核心化合物首先通过自由基聚合反应引发单体的聚合，单体分子在核心化合物表面进行连续聚合反应，最终形成超支化聚合物。

2. 迭代法迭代法是一种逐步生长的合成方法，通过不断地进行聚合反应来生成三维网络架构。

迭代法的优势在于可以精确控制分子架构和枝数，从而获得理想的超支化聚合物产品。

迭代法合成超支化聚合物的过程中，每一次聚合都会引发下一轮的反应，直到达到所需的分子结构。

3. “核-壳”结构法“核-壳”结构法是指将小颗粒状的超支化聚合物作为核心物质，通过表面修饰和功能化来包覆其他材料。

这种方法可以使超支化聚合物在化学、生物和医学等领域中发挥独特的性能和应用。

通过合适的修饰和功能化手段，可以使超支化聚合物具有药物缓释、生物传感和纳米催化等特性，实现更广泛的应用。

二、超支化聚合物的应用前景超支化聚合物由于其特殊的分子结构和良好的性能，在众多领域中具有广阔的应用前景。

1. 材料科学超支化聚合物在材料科学领域有着广泛的应用。

其独特的分子结构和性质使得其成为制备新型复合材料、功能材料和纳米材料的理想选择。

通过控制超支化聚合物的分支数和分子结构，在材料的机械强度、导电性能、热稳定性等方面可以得到显著的提高。

2. 生物医学超支化聚合物在生物医学领域中具有重要的应用潜力。

超支化聚合物材料的合成与应用超支化聚合物材料是一种具有特殊分子结构的高分子材料，由于其独特的性能和多样的应用领域，近年来备受关注。

本文将探讨超支化聚合物材料的合成方法以及其在不同领域的应用。

一、超支化聚合物材料的合成方法1.1 自由基聚合法自由基聚合法是一种常用的合成超支化聚合物的方法。

这种方法通常通过引入多官能团单体来引发自由基聚合反应，并利用交联剂连接单体分子，形成三维高分子网络结构。

自由基聚合法合成的超支化聚合物材料具有良好的热稳定性和机械性能。

1.2 离子聚合法离子聚合法是一种利用正离子或负离子进行聚合反应的方法。

这种合成方法可以控制聚合过程中聚合度和分子结构的分布，从而得到具有特定性能的超支化聚合物材料。

例如，通过调整离子聚合反应的溶剂和温度，可以制备出具有不同孔隙结构和比表面积的超支化聚合物。

1.3 点阵聚合法点阵聚合法是一种利用模板分子在聚合过程中形成点阵结构的方法。

通过选择合适的模板分子和单体，可以合成出具有高度有序结构和特殊功能的超支化聚合物材料。

点阵聚合法合成的超支化聚合物具有较大的孔隙尺寸和高的孔隙度，可应用于催化剂、吸附剂等领域。

二、超支化聚合物材料的应用领域2.1 环境污染治理超支化聚合物材料由于其良好的吸附性能和稳定性，被广泛应用于环境污染治理领域。

例如，通过改性超支化聚合物材料吸附剂，可以高效地去除废水中的重金属离子和有机物污染物，具有良好的应用前景。

2.2 电子器件超支化聚合物材料在电子器件领域也有广泛的应用。

由于其低介电常数和高绝缘性能，超支化聚合物材料常用于制备电容器、绝缘层和光学波导等元件。

此外，超支化聚合物材料还可作为电子器件中的填充材料，改善器件的可靠性和稳定性。

2.3 药物传递超支化聚合物材料在药物传递领域具有广泛的应用前景。

由于其多孔结构和高比表面积，超支化聚合物材料可作为药物载体，控制药物的释放速率和方向，提高药物的生物利用度和疗效。

2.4 功能性涂料超支化聚合物材料通过控制其分子结构和交联方式，可制备出具有特殊功能的涂料。

超支化聚合物合成的研究进展超支化聚合物是一类高度支化的三维大分子，由于其独特的结构和性质以及潜在的应用，已经在高分子材料领域得到快速发展。

综述了超支化聚合物合成方法的研究进展，其中主要介绍单单体法（SMM）、双单体法（DMM）、偶合单体法（CMM）以及点击化学法，同时对超支化聚合物的发展前景进行了分析和展望。

标签：超支化聚合物；大分子；合成树状支化大分子（Dendritic macromolecules）由于独特的分子结构而表现出线性聚合物没有的低黏度、高溶解度等特性，近年来受到学界的高度关注[1]。

树状支化大分子根据结构特征可分为树枝状大分子（Dendrimer）和超支化聚合物（Hyperbranchedpolymers）[2]，其中树枝状大分子具有高度规整的完美结构，最先受到学界的关注。

1985年，Tomalia等[3]发表了关于星型树枝状大分子的文章，其产物结构完美，但不管是采用收敛法还是发散法[4]合成，都需经过多步反应及提纯，复杂的合成过程增加了成本，阻碍其工业化发展。

此外，很多应用领域并不需要完美结构的聚合物，因此与树枝状大分子结构性质类似的超支化聚合物开始进入大众的视野[5]。

超支化聚合物的结构虽不及树枝状大分子完美，但合成和纯化简单，通过一步法[6]或准一步法[7]即可合成，从而大大节约成本，有利于工业化发展。

1988年，Kim和Webster采用一步法合成高度支化的聚苯，并将此类聚合物命名为超支化聚合物[8]。

此后，一系列不同结构功能的超支化聚合物被合成，如聚酯[9]、聚硫醇[10]、聚氨酯[11，12]等。

超支化聚合物具有三维立体结构，分子链间缺少缠结，因此其熔融黏度较等分子质量的线性聚合物低；末端带有大量的活性基团，使其具有高溶解度[13]；进一步对其末端基团改性，可以赋予超支化聚合物更多特殊的功能。

由于超支化聚合物诸多的优点，现已拓展到涂料[14，15]、纳米复合材料[16，17]、生物传感器[18]及药物运载[19]等领域。

超支化聚合物的合成及应用超支化聚合物是指在单个分子中具有超支链结构的聚合物，它们具有独特的结构和性能，可用于多种应用，如防护、储存和导电等。

本文将首先讨论超支化聚合物的合成方法，然后介绍其应用。

一、超支化聚合物的合成1.以水热法合成水热法是一种常见的聚合物合成方法，通过控制水的温度、pH值和时间来实现聚合物的合成，广泛用于制备超支化聚合物。

水热法操作简便，但在合成过程中需要考虑防止水解反应，因此，需要使用低温、低pH和高浓度的酸类试剂，以降低水解反应的发生率。

2.以溶剂析出法合成溶剂析出法是指在溶剂中将聚合物构建起来，然后将溶剂析出，从而得到目标聚合物。

溶剂析出法可以避免水解反应的发生，可以控制聚合物的构建过程，是制备超支化聚合物的重要手段。

3.以硫醚氧化法合成硫醚氧化法是一种常用的聚合物合成方法，可以用于制备超支化聚合物。

该方法可以使用低温、低pH和高浓度的酸类试剂，从而避免水解反应的发生。

4.以高分子间交联法合成高分子间交联法是一种常用的聚合物合成方法，可以用于制备超支化聚合物。

该方法可以使用不同的有机溶剂，从而控制聚合物的构建过程，避免水解反应的发生，并有效控制聚合物的结构和性能。

二、超支化聚合物的应用1.用于防护超支化聚合物具有优异的力学性能，可以用作防护材料，可以有效抵御外界的冲击和温度变化。

此外，超支化聚合物具有良好的耐久性，可以有效保护它们所覆盖的物体免受外界环境的影响。

2.用于储存超支化聚合物具有良好的耐湿性和耐腐蚀性，可以用作储存容器，可以有效保护它们所储存的物质免受湿气和污染的影响。

3.用于导电超支化聚合物具有优异的电导性能，可以用作导电材料，可以有效将电能传输到目标位置。

此外，超支化聚合物还具有良好的耐热性和耐化学性，可以有效承受电路中的高温和腐蚀性物质的影响。

综上所述，超支化聚合物具有优异的结构和性能，可以用于多种应用，如防护、储存和导电等。

现有的超支化聚合物合成方法有水热法、溶剂析出法、硫醚氧化法和高分子间交联法，可以根据应用需求选择不同的方法来制备超支化聚合物。

高分子材料中超支化聚合物的结构设计与合成研究高分子材料作为一类重要的材料，具有很广泛的应用价值。

在高分子材料中，聚合物是最基本的组成单位，而超支化聚合物作为一类特殊的聚合物，近年来备受关注。

超支化聚合物具有分子权数高、链路多等特点，这些独特的结构使超支化聚合物在涂料、水凝胶、聚合物电解质和渗透膜等多个领域有着广泛的应用前景。

因此，超支化聚合物的结构设计与合成研究成为了现代高分子材料学中的热门课题之一。

超支化聚合物的结构设计与合成研究要从两个方面出发。

一方面需要对超支化聚合物的结构进行设计，以满足不同应用需求；另一方面则要通过合成方法研究，实现设计的理想结构。

首先，超支化聚合物的结构设计需要考虑多个因素，包括分子量、分支度、链的数目和胶体性能等。

这些因素对聚合物性能的影响非常大。

超支化聚合物的多分支结构使其具有较高的分子量，而其分支度越高，链数目也会随之增加。

因此，在设计超支化聚合物时，需要考虑分子量和分支度之间的关系。

此外，由于超支化聚合物分子具有类似树枝状结构的外形，因此还需要考虑分子几何构型对聚合物胶体性能的影响。

其次，超支化聚合物的合成方法通常包括两大类：一类是单体聚合方法，一类是过渡金属催化剂助催化方法。

其中，单体聚合方法较为简单，可以通过选择不同的单体来实现分子结构的多样化；过渡金属催化剂助催化方法则需要不同的催化剂和反应条件，比如温度、配位剂、催化剂浓度等，以实现合成超支化聚合物的目的。

当前，主要的合成方法包括原子转移自由基聚合法、配位催化法和离子交换聚合法等。

在实际的合成过程中，需要根据所要求的超支化聚合物结构特点选择合适的合成方法，并且需要在不同条件下对反应体系进行控制，以保证反应过程中聚合物结构的合成。

此外，在聚合物合成过程中，还需要注意一些重要的实验细节，比如控制温度、pH 值、反应时间和光照等等。

除此之外，在超支化聚合物的研究中，还需要多种分析技术来表征聚合物的结构和性质。

超支化聚合物的机理和应用分析超支化聚合物是一种具有三维结构的高分子化合物，其分子链中存在多个分支，这些分支以树状结构组合在一起，形成复杂的网络结构。

超支化聚合物的机理和应用非常广泛，下面将介绍其中的一些方面。

超支化聚合物的制备通常采用两种方法：自由基聚合和离子聚合。

自由基聚合是将单体依靠自由基引发剂进行聚合，并不断引入分支单体进行反应造成化学反应来形成超支化聚合物，而离子聚合则是在离子发生器的作用下不断加入单体和聚合剂在离子聚合反应的作用下形成超支化聚合物。

超支化聚合物的设计和合成基于多分子反应，各种单体和共聚反应在空间上进行协同进化。

这种协同进化能够产生一系列不同的重复单元的随机密排组合结构，进而形成了超支化的多分支结构。

超支化聚合物的结构特点是具有极高的链分子交叉密度，分子内部分支的数量增加，结构更加紧密，马索剧强度更高。

1. 医疗用途：超支化聚合物可以作为人工组织的构建材料，用于细胞培养和组织工程方面。

超支化聚合物的独特结构可以提供类似于天然细胞外基质，能够模拟真实的生理环境，促进细胞的生长和扩散。

2. 膜材料：超支化聚合物可以作为特殊的膜材料，用于过滤和分离领域。

与传统的膜材料相比，超支化聚合物膜具有更高的通量和选择性。

此外，超支化聚合物膜还可以应用于反渗透、超滤和微滤等。

3. 功能材料：超支化聚合物可以通过改变其化学结构和功能化修饰来得到不同的功能材料。

例如，加入羟基、氟基或磺酸基等官能团可以使超支化聚合物具有抗菌、抗污染、阻隔和吸附等特殊性能。

总的来说，超支化聚合物具有广泛的应用前景和重要的科学价值。

随着人们对高分子化合物的理解和控制的能力不断提高，相信超支化聚合物在未来将会有更多的应用。

超支化聚合物的机理和应用分析超支化聚合物是一种具有特殊结构和性能的高分子材料，在近年来得到了广泛的关注和研究。

它不仅具有传统线性聚合物的特性，还具有分枝和交联等结构特征，因而具有较高的力学性能、温度稳定性和化学稳定性。

本文将从超支化聚合物的机理和应用两方面进行分析，以期为读者提供更深入的了解。

1. 超支化聚合物的机理超支化聚合物是通过合成方法制备而成的一种高分子材料，其机理主要包括自由基聚合、离子聚合和环氧树脂交联等多种方式。

自由基聚合是指通过引发剂在单体分子之间形成自由基，并且自由基之间可以进行链增长反应的聚合过程。

通常采用的引发剂包括过氧化苯乙烯、过氧化叔丁基和自由基引发剂等。

在聚合反应过程中，自由基之间的化学键可以不断连接，形成线性、分枝或者交联结构。

离子聚合是指通过引发剂在单体分子中引发阴离子或者阳离子的聚合反应。

与自由基聚合相比，离子聚合反应的速率通常更快，且可以在常温下进行。

常见的引发剂包括溴化铜、氧化铝和硫酸铜等。

在离子聚合反应中，单体分子之间可以形成大量的离子键，从而形成超支化结构。

环氧树脂交联是指通过自由基引发剂在聚合物中引发环氧树脂的开环反应，形成交联结构。

环氧树脂分子具有多个环氧基团，可以与其他分子中的羟基或胺基发生反应，从而形成交联网络。

这种交联结构可以使得超支化聚合物具有更高的力学性能和热稳定性。

超支化聚合物的机理是通过引发剂在单体分子之间引发聚合反应，从而形成特殊的结构和性能。

不同的聚合方式会导致不同的结构特征，因此可以通过控制聚合条件和合成方法来制备具有特定性能的超支化聚合物。

超支化聚合物以其特殊的结构和性能在许多领域具有广泛的应用前景，主要包括纳米材料、涂料、增强材料和医用材料等。

在纳米材料中，超支化聚合物常常用作纳米载体材料，可以帮助纳米颗粒在生物体内、溶液中或者固体表面上的分散和稳定。

其分支或者交联结构可以增加纳米材料与其他物质之间的物理吸附和化学结合，从而提高纳米材料的利用率和稳定性。

超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用超支化—线性聚合物的合成、表征及其应用一、引言聚合物材料在现代化学和工程领域得到广泛应用。

线性聚合物是其中一类常见的聚合物，它的链式结构使得聚合物具有各种有用的性质。

然而，随着科学技术的进步，人们对于聚合物材料的要求也越来越高。

在这样的背景下，超支化聚合物应运而生。

超支化聚合物不仅具有线性聚合物的性质，还具有分支结构。

本文将对超支化聚合物的合成、表征及其应用进行详细探讨。

二、超支化聚合物的合成方法1. 核心壳聚合法核心壳聚合法是制备超支化聚合物的一种常用方法。

首先，选择一个合适的核心物质作为起始物，然后在核心物质表面进行聚合反应，使得聚合物链延伸出来，形成分支结构。

最后，通过适当的化学反应将聚合物链与核心物质连接起来，形成超支化聚合物。

2. 多功能单体聚合法多功能单体聚合法是超支化聚合物的另一种制备方法。

在这种方法中，选择含有多个反应基团的单体作为原料，通过聚合反应将其聚合成分支结构，形成超支化聚合物。

该方法的优点在于合成过程相对简单，且可以通过调整单体结构来控制超支化聚合物的分支密度和分子量。

三、超支化聚合物的表征方法1. 分子量测定超支化聚合物的分子量是其性能的重要指标之一。

常用的分子量测定方法包括凝胶渗透色谱法（GPC）和核磁共振波谱法（NMR）。

GPC通过测量聚合物分子在溶液中的流动行为来计算其摩尔质量分布，而NMR则通过测量氢、碳等原子核的共振峰来推断聚合物的结构和分子量。

2. 结构表征超支化聚合物的结构可以通过核磁共振波谱法、傅里叶变换红外光谱法（FTIR）等方法来表征。

核磁共振波谱法可以通过测量氢、碳等原子核的共振峰来推断聚合物的结构；而FTIR则可以通过测量聚合物中的功能基团振动来了解其结构。

四、超支化聚合物的应用1. 高分子材料领域超支化聚合物在高分子材料领域中具有广泛的应用前景。

由于其分支结构的存在，使得超支化聚合物具有更大的分子链交联能力和强度。

超支化聚合物研究进展( 超支化聚合物的合成赵辉1,2,罗运军1*,宋海香1(1 北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081;2 开封大学,河南开封475004摘要:综述了超支化聚合物合成方法的最新研究进展。

关键词:超支化聚合物;合成;结构;性质中图分类号:T Q316 64 文献标识码:A 文章编号:1002-7432(200405-0031-041 引言早在20世纪50年代Flory [1]就提出了超支化大分子的概念,首先在理论上描述了AB x 型单体分子间无控缩聚制备超支化大分子的可能性,并与线型高分子和交联高分子进行了比较。

Flory 指出由于具有超支化结构,这类高分子将具有很宽的分子质量分布,并且无缠绕、不结晶。

因此,这类超支化聚合物材料的力学强度不高,所以当时并未引起足够的重视。

1987年Kim [2]申请了制备超支化大分子的专利,1988年在洛杉矶美国化学会上公布了这一成果[3],1990年发表了关于超支化聚苯的论文并创造了!超支化∀(hyperbranched这一名词,并逐渐成为聚合物化学中的1个重要的分支。

超支化聚合物独特的魅力在于其具有大量的高度支化的三维球状结构的端基,分子之间无缠绕和高溶解性、低粘度、高的化学反应活性等性质。

由于各种优异的性质和简单的制备方法,超支化大分子在许多领域里都显示出其诱人的应用前景。

特别是在作为添加剂改善工程塑料及其他热固性聚合物的韧性等性质的应用[1~5],越来越受到人们的重视。

从第1次有意识地成功合成超支化聚合物至今已有十多年,并且已经取得了重大进展,使之成为合成化学中的1个新的热点而广受关注。

本文重点综述超支化聚合物合成。

2 超支化聚合物合成目前,超支化大分子的合成方法除研究得比较成熟的一步缩聚法外,近年来又发展了一些新的合成方法。

下面就文献中报道过的一些超支化聚合物的合成方法进行简单的介绍。

2 1 逐步聚合通常,超支化聚合物的合成可分为无控制增长!一步法∀和逐步控制增长!准一步法∀。

超支化聚合物的合成及应用超支化聚合物的出现，改变了多个领域的发展，如材料科学、制药学等领域。

这种新型的聚合物的出现，使得少量的单体发生相互作用，形成了一个非常稳定的链接，表现出极佳的化学性质和力学性能，使其成为众多科学应用领域中最具潜力的一类材料。

超支化聚合物是由少量的单体聚合而成，它们拥有比普通聚合物更高的支化水平。

在普通聚合物中，单体之间只形成一对原子键，形成一个链条或网状结构；而在超支化聚合物中，单体之间可以形成多个键，形成具有更高稳定性的高度结构定向的网状结构。

超支化聚合物的合成是一个挑战性的过程，首先，根据应用要求，确定超支化聚合物的结构；其次，开发有效的合成方法，以获得满足要求的结构可以在超支化聚合物的合成中使用高温反应、自由基聚合、自由基引发的聚合和化学氧化聚合等方法。

超支化聚合物的应用广泛。

它们可以用作湿润剂，在乳液、无水乳化剂、空气混合器和催化剂中具有重要作用；它们可以用作润滑剂，生产出高性能的润滑剂，延长机械零件的使用寿命；它们可以用作润滑脂，在油基润滑脂中控制高温性能和抗静电性能；它们可以用于制备能源存储和转换材料，提高储能材料的性能，实现低成本储能；它们还可以用于改善制药物在人体中的溶解度，以提高药物的生物利用度，同时有效抑制药物的毒副作用；它们还可以用于大规模制备微纳米结构，构建具有更高能量密度的微纳米储能体系。

超支化聚合物的发展为科学研究和工业应用提供了新的机遇，但它们也面临着一些挑战，尤其是合成和应用工作的结合，需要进行更多的深入研究，以推动超支化聚合物的发展。

总之，超支化聚合物的发展是一次具有里程碑意义的突破，它在材料科学、制药学等许多领域中发挥着重要作用，并为相关研究和应用提供了新的机遇。

未来，这种新型材料将在众多领域中发挥重要作用，并且将在科学和工业领域的发展史中占据重要地位。

超支化聚酯----b7353015-6ebc-11ec-8d78-7cb59b590d7d摘要综述了超支化聚酯的合成方法并且介绍超支化聚酯在涂料、树脂改性、高分子薄膜、以及其他方面的一些应用。

关键词超支化聚酯合成应用简而言之，超支化聚合物是具有高度支化结构的聚合物。

与树枝状大分子相比，超支化聚合物在分子结构上存在许多缺陷，并且不像树枝状大分子那样具有完美的球形支化结构。

因此，超支化聚酯的合成方法比树枝状大分子简单，易于广泛应用和工业化。

超支化聚酯是一种典型的超支化聚合物，合成较早，合成工艺成熟，应用性强。

超支化聚酯的主要连接基团也是酯基，但由于其高度支化的结构、大量的端基官能团以及分子中空穴的结构特征，超支化聚酯显示出不同于线性聚酯化合物的性质。

超支化聚酯具有良好的流动性，比普通聚酯粘度低，流动性好[1]。

1.超支化聚酯的合成超支化聚合物的合成按过程来分可分为准一步法和一步法[2]。

准一步法是指将部分反应单体和催化剂先加入反应釜反应，反应一段时间后再加入剩余的单体和催化剂，优点是聚合物分子量分布较窄[3]。

一步法是指将所需的单体、催化剂一次性投入反应釜合成目标产物，合成方法简单，但所得聚合物的分子量分布较宽，通过加入核单体的方法可降低其分子量分布，即所谓的“有核一步法”。

超支化聚酯的合成主要包括ABX单体自缩合、多功能单体共聚和多支化开环聚合。

1.1abx单体自缩合abx型单体自缩聚是合成超支化聚酯最常用的方法，单体中同时包含a和b两个官能团，它们之间发生化学反应形成酯基。

反应过程如下：1.2多官能度单体共聚合多功能单体的共聚是指an+BM单体的直接共聚。

多官能度单体（其中一种n>2）的缩聚反应容易形成凝胶的网络结构，因此想要得到超支化聚酯必须在其凝胶点之前停止反应。

采用多官能度的单体反应的优点是可以不用先得到abx类型的单体。

这种方法常用的单体是a2+b3型，这种组合单体共聚是往往先生成ab2结构的中间体。

含有羧基的超支化聚酯的聚酯树脂组合物及其应用
含有羧基的超支化聚酯的聚酯树脂组合物是一种将超支化聚酯和含有羧基的聚酯树脂混合而成的材料。

超支化聚酯是一种特殊结构的高分子聚合物，其具有高度分枝的网络结构，可以增加聚合物的分子量和分子量分布，提高材料的力学性能和热稳定性。

含有羧基的聚酯树脂是一种功能化聚合物，其具有羧基官能团，可以提供聚酯树脂的黏合性、增稠性和表面活性性。

这种聚酯树脂组合物可应用于以下领域：
1. 高性能涂料：组合物可以作为基材、稀释剂和改性剂，用于制备具有优异抗腐蚀、耐磨损和耐化学品腐蚀性的涂料。

2. 电子材料：组合物可以用于制备电子封装材料、电子粘合剂和电子绝缘材料，提高电子元件的性能和可靠性。

3. 纺织品涂层：组合物可以用于纺织品的防水、防油和抗菌涂层，提高纺织品的功能性和持久性。

4. 医用材料：组合物可以用于制备医用粘合剂、缝合线和人造器官材料，具有良好的生物相容性和组织相容性。

5. 环保材料：组合物可以用于制备高效油水分离材料、脱硫脱氮材料和废水处理剂，具有优异的环保性能和处理效果。

总之，含有羧基的超支化聚酯的聚酯树脂组合物具有广泛的应用前景，可以在涂料、电子、纺织品、医疗和环保等领域发挥重要作用。

Vol.222001年2月高等学校化学学报CHEMICAL JOURNAL OF CHIN ESE UNIV ERSITIES No.2　338～344　[综合评述]超支化聚合物的结构特征、合成及其应用魏焕郁　施文芳(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,应用化学系,合肥230026)摘要　超支化聚合物由于具有独特的结构特征、合成方法和应用领域而引起了聚合物科学家们越来越浓厚的兴趣.本文从这三个方面对超支化聚合物的最新研究进展进行讨论,旨在加深人们对该领域的了解,从而促进该领域的快速发展.关键词　树枝状分子;超支化聚合物;结构特征;合成中图分类号　O631.9 文献标识码　A 文章编号　025120790(2001)022*******收稿日期:1999210211基金项目:国家自然科学基金(批准号:20074034)资助.联系人简介:施文芳(1950年出生),女,博士,教授,博士生导师,主要从事辐射可固化超支化聚合物的研究.80年代中期,基团转移聚合(GTP )和丙烯酸单体室温活性聚合的成功为合成一系列结构聚合物推开了一扇大门,而具有大量活性基团的星型聚合物的制备研究尤其引人瞩目,因为用这种星型分子作为交联剂的薄膜在室温下硬度都很高.这一发现立即掀起了合成具有更高支化度、更多官能团的所谓“树状支化分子”的研究热潮[1].K im 首先于1987年申请了第一项关于超支化聚合物制备的专利[2],又于1988年在美国洛杉机召开的全美化学会议上公布了这一成果[3].从第一次有意识地成功合成超支化聚合物至今已有十多年,并且已经取得了突破性进展,使之成为合成化学中的一个新的增长热点而广受关注[4].本文重点对最近几年关于超支化聚合物的结构特征、合成和潜在应用等方面的最新研究进展做一比较系统的回顾.1　超支化聚合物的结构特征 超支化聚合物一般由AB x 型(x ≥2,A ,B 为反应性基团)单体制备,对其反应过程中生成的中间产物通常不作仔细纯化,并且聚合条件也不如树枝状分子严格,其产物分子结构允许出现缺陷,即分子内部可存在剩余的未完全反应的B 基团.A 与B 官能团反应必须只在不同分子之间进行,否则将产生环化而终止反应;反应最终产物将只含1个A 基团和(x -1)n +1个B 基团(其中n 为聚合度).如果在体系中加入具有多个可与A 基团反应的相同官能团的“核”分子,它将形成具有类似球形的三维立体构型超支化聚合物.超支化聚合物也可以采用A 2B 3型单体或预聚物反应制备[5],但必须严格控制反应物的计量关系和反应条件.1.1　支化度和平均支化数 所谓超支化聚合物的支化度是指完全支化单元和末端单元所占的摩尔分数,它标志着加“核”分子或不加“核”分子体系中的AB x 型单体通过“一步法”或“准一步法”聚合而成的超支化聚合物的结构和由多步合成的完善的树枝状分子的接近程度,是表征超支化聚合物形状结构特征的关键参数.超支化聚合物含有3种不同类型的重复单元,即末端单元、线性单元和树枝状支化单元.而树枝状分子结构中没有线性单元,只有末端单元和树枝状支化单元. 超支化聚合物的支化度(DB )定义为:DB =(∑支化单元+∑未端单元)/∑重复单元 树枝状分子的DB 值为1,而与此相同化学组成的超支化聚合物的DB 值一般都小于1,而且DB值越高,其分子结构越接近树枝状分子,相应溶解性越好,熔融粘度越低. 最近,Lach [6]等进一步发展了支化度的定义,引入了平均支化数(ANB )这一新概念,即定量那些发散自无终端支化点的非线性方向的平均聚合物链数,它可以直接评价超支化分子结构的支化密度.计算AB 3反应体系的支化度和平均支化数表达式见式(1)和式(2):DB =(2D +sD )/[2D +(4/3)sD +(2/3)L ](1)ANB =(2D +sD )/(D +sD +L )(2)其中L 为线性单元,sD 为半树枝支化单元,D 为树枝支化单元.1.2　几何异构体 异构现象是超支化分子与树枝状分子和线性分子最显著的区别.由于支化链的生长是随机的,即使相同分子量和支化度的超支化分子也具有大量的几何异构体.这种几何异构会影响聚合物的溶解性和固态堆积方式及其它相关性质[1]. 与分子量分散性和支化度不同的是超支化分子异构体的数目难以估计.Flory [7]曾计算过聚合度为n ,官能团数为x 的支化分子的几何构型数为nx !/(nx -n +1)!n !.由此可见,单体越复杂,分子量越大,则构型数越多. 目前已有很多研究尝试采用图形理论来描述超支化聚合物异构体的结构特征.在不同的拓扑系数中,Wiener 系数对超支化聚合物比较适用[8],一些研究小组已经报道了计算Wiener 系数[9]或Hyper 2Wiener 系数[10]的数学逻辑方法;另一种描述超支化分子异构体的方法是采用亚图形计算轨道和楔形的数目,以及它们与超支化分子的结构性能,例如分子量和体积的关系[11].1.3　分子量多分散性 超支化分子同树枝状分子相比,通常具有较宽的分子量分布[12],前者更接近于传统的聚合物.由于支化度的变化,超支化分子的分子量分布一般大于传统的聚合物.采用传统的体积排阻色谱或凝胶渗透色谱来测定超支化聚合物的分子量和分子量分布往往并不精确,尤其是分子量比实际值要小得多[13].因为凝胶渗透色谱是一种相对测量方法,以线型聚苯乙烯作为柱填充物,因而至今没有合适的手段来表征超支化分子,而且由于超支化分子含有大量端基,有些极性端基还会与柱填充物反应,以致于它们会被不可逆地吸入填充材料的多孔结构,从而损坏柱填充物.另外,流出体积不仅与超支化分子的分子量有关,还与其结构和形状密切相关,所以也不能由单一的凝胶渗透色谱测试来确定其分子量分布. 基质辅助激光脱附电离飞行时间质谱(MALDI 2TOF )[14]是一种新的测定超支化聚合物分子量的方法.其测定结果与理论分子量十分接近,能够比较精确地反映超支化聚合物的实际分子量.2　超支化聚合物的合成 超支化聚合物的合成可分为逐步控制增长(“准一步法”)及无控制增长(“一步法”),一般无需逐步分离提纯.通常超支化聚合物由AB x 型单体一步反应所得,而且不加“核”分子.如果添加B y 型分子作为“核”,可以控制产物的分子量,而且产物的分散度也会大大降低.从理论上讲,绝大多数聚合反应的方式都可以应用于AB x 单体的聚合,如下列单体可分别进行缩聚反应、开环聚合及阳离子加成聚合等.而且通常溶液聚合最为适用;本体聚合[15]、固相聚合[16]等也有报道.B HOB HO CO A OH B O A O B H Cl B BA 2.1　缩聚反应 缩聚反应是合成超支化聚合物最常用的聚合方法,对它的研究比较成熟.Shu [17]等以52苯氧基间苯二酸为AB 2型单体,以五氧化二磷和甲磺酸为缩合剂,采用一步法合成了带有羧酸端基的超支化聚(醚2酮)(图1).通过亲电芳香取代反应形成芳香酮键.用1H NMR 测量其支化度为0.55左右;羧端基933No.2魏焕郁等:超支化聚合物的结构特征、合成及其应用 易改性成为链端是一系列不同官能团的超支化聚合物.不同的链端基对超支化聚合物的理化性能具有显著影响,如其端基为铵衍生物则可以单分子胶束的形式溶于水.Fig.1　Schem atic illustration of the one 2step synthesis route ,yielding a carboxyl 2functionalhyperbranched poly(ether ketone) Bolton 等[18]采用叔丁基二甲基硅基团保护1,1,12(4′2羟基苯基)乙烷的3个苯酚中的一个苯酚,另外二个苯酚基团转化为羰基咪唑烷基官能团制得AB 2型单体,进而合成了超支化芳香聚碳酸酯,用高压液相色谱分析其支化度为0.53.Chu 等[19]采用同时含有苯环和脂肪族反应基团的4,42(4′2羟基苯基)戊酸合成了一种较少内环化的超支化聚合物.Kricheldorf 等[20]采用β2(42乙酸苯酯)丙酸三甲基硅酯为单体,合成了一种新型超支化聚酯;对其加热至240260℃时将出现可逆一级相变,呈固态中间相;玻璃化转变温度随着分子量的增加从4850℃增加到6365℃;产物结晶性能与聚合度相关.Mi 2ravet [21]等采用AB 2,AB 4和AB 6型单体在固体载体催化剂作用下由聚硅烷氢化反应制备了新的超支化聚硅氧烷.2.2　加成反应 加成反应使合成超支化聚合物的单体数大大增加,其缺点为较难控制聚合度和支化度.Fr échet [22]等报道了“自缩合乙烯基聚合”合成超支化聚合物的新方法,即在自缩活性自由基聚合中,单体既是引发剂也是支化点,乙烯基单体在外激发作用下活化,产生多个活性自由基,形成新的反应中心,引发下一步反应,其反应历程如图2所示. Hawker 等[23]采用含有一个可聚合的苯乙烯和一个具有连结在取代的苯碳原子的氮氧基团的单体的自缩合自由基聚合合成超支化聚合物.由于氮氧键的低离解能,使得热活化自缩合自由基聚合成为可能.G aynor 等[24]采用对2(氯甲基)苯乙烯在铜(Ⅰ)在2,2′2二吡啶存在下通过原子转移自由基聚合“一步法”合成超支化聚苯乙烯.Sakamoto 等[25]采用22{[22甲基212(三乙基硅氧)212丙烯基]氧}甲基丙烯酸乙酯为单体,在亲核催化剂作用下,通过自缩合基团转移聚合合成了超支化聚甲基丙烯酸酯.以13C NMR 谱表征其结构,该超支化聚合物支化程度取决于用来激活单体的亲核催化剂.Muzafarov 等[26]以甲基二氯硅烷和102十一碳烯212醇烷氧化制得的聚二(十一碳烯)甲基硅烷为单体,在铂催化剂作用下,加成聚合制得含硅的可降解超支化聚合物.2.3　开环聚合 采用开环聚合方法合成超支化聚合物的报道并不多见.Trolls a s 等[27]以具有6个羟基的2,22二043 高等学校化学学报Vol.22(羟甲基)丙酸衍生物为引发剂,22乙基已酸亚锡为催化剂,通过ε2己内酯的活性开环聚合合成六臂树枝状星型聚合物,其数均分子量为14300,多分散系数为1.06.该聚合物再与经保护的2,22二(羟甲基)丙酸反应,除去保护基团后作为大分子引发剂,进一步合成第二代十二臂和第三代二十四臂的半结晶聚己内酯.Fig.2　R eaction mechanism of self 2condensing vinyl polymerization Suzuki 等[28]采用52亚甲基222全氢化21,32恶嗪222酮为单体,以钯为催化剂,在25℃和苯胺引发下,通过脱羧开环聚合合成了含一级、二级(无支化)、三级(支化)胺的超支化聚合物.单体首先与钯催化剂形成配合物而被活化,再与一级胺、二级胺反应,生成多个活性中心,从而形成支化点.产物支化度由反应溶剂(60%80%)所控制. Sunder 等[29]通过开环多支化聚合合成了分子量可控、分子量分布较窄的超支化脂肪聚醚.用13C NMR 测量其支化度为0.530.59.该超支化脂肪聚醚的聚合度为1583,分子量分布为1.131.47,玻璃化转变温度在-20-26℃之间.2.4　其他反应 除了以上所述的几种主要的合成超支化聚合物的反应以外,最近还发展了一些新的聚合方法.Chang 等[30]报道了一种被称为“质子转移聚合”的新的聚合方法(如图3所示).G ong 等[31]通过这种聚合方法合成了环氧基团封端的新型的超支化聚酯.Fig.3　A simplif ied illustration of proton 2transfer polymerization Yuichi 等[32]将3,52二溴苯酚和一氧化碳在钯催化剂的作用下,通过所谓的一氧化碳插入反应制得超支化芳香聚酯,产物的红外光谱显示出较强的羰基吸收峰.当苯酚或间2甲基苯酚作为封端基团加入反应混合物时,得到的聚合物具有良好的溶解性;采用1H NMR 测量获得其支化度为0.5.3　超支化聚合物的应用 超支化聚合物的应用与其分子结构紧密相关.独特的分子内部的纳米微孔可以螯合离子,吸附小分子,或者作为小分子反应的催化活性点;若用超支化聚合物制备成膜,也可用于分离不同的物质.143No.2魏焕郁等:超支化聚合物的结构特征、合成及其应用 由于具有高度支化的结构,超支化聚合物难以结晶,也无链缠绕,因而溶解性能大大提高;与相同分子量的线性分子相比,熔融态粘度较低;并且分子外围的大量末端基团可以通过端基改性以获得所需的性能.超支化聚合物独特的结构使其在许多领域中均有应用,尤其是在那些传统线性分子无力顾及的范围更可以显示其优良的性能.3.1　共聚物 超支化聚合物与线形大分子的共聚物具有良好的综合性能,从而为嵌段共聚物增添了新的内容.Kricheldorf 等[33]合成了带有超支化聚酯A 2段的A 2B 2A 三段共聚物.通过42氟22′2甲基24′2(三甲基硅氧)二苯甲酮的缩聚反应制备每个重复单元包含两个三甲基硅端基和一个甲基的遥爪低聚(醚2酮).遥爪聚合物的性能通过少量硅烷化的双酚2P 共缩合引入,硅烷化的低聚(醚2酮)的端基通过乙酰氯乙酰化.1H NMR 端基分析得到了聚合度分别为14和28的两种α,ω2二(乙酰氧)低聚(醚2酮).这些低聚(醚2酮)和70或140倍摩尔量的硅烷化3,52二(乙酰氧)苯甲酸在270℃下本体缩聚,将产物溶于四氢呋喃,经分离即得到A 2B 2A 三段共聚物.由于包含长段的低聚(醚2酮),退火后可以观察到低度结晶.若缩聚在290℃下进行即得到完全可溶的无定形A 2B 2A 三段共聚物.Iyer 等[34]采用亲水性线性分子聚环氧乙烷与憎水性超支化聚(胺2酰胺)共聚合成了一种两段式聚合物,其玻璃态转变温度由超支化聚合物的末端官能团决定.加入的线性链段(分子量分别为2000和5000的聚环氧乙烷)改变了嵌段聚合物的性质:短链聚环氧乙烷共聚物分子的粘度行为和线性分子类似,而长链聚环氧乙烷共聚物分子则形成了单分子胶束,这种胶束在水2空气界面上规则地排列,憎水超支化部分指向空气,而聚环氧乙烷链段则溶在水中,这样的单分子层可以在固态基材上制备成超薄纳米微孔膜. Hedrick 等[35]通过超支化聚(芳香醚苯喹喔啉)或聚(芳香酯)的反应性官能团和取代的低聚三环氧乙烷二硅反应制备具有高模量、优良抗龟裂性能和纳米级相分离的透明有机无机杂链聚合物.它们在400℃下仍保持稳定,并且引入超支化聚合物后显示出具有比改性后的有机硅酸盐更好的韧性.另外,这种有机无机杂链聚合物的相分离程度由超支化大分子的链端官能团的性质所控制,如使用反应性基团三乙氧基硅作为端基可以得到纳米尺寸的相分离.3.2　光固涂料 低的熔融粘度和众多可以改性的端基使得超支化聚合物在涂料领域具有广阔的应用前景[3638].R a nby 和作者等[39,40]合成了多种可在紫外光照射下快速固化的(甲基)丙烯酸化超支化聚合物.由于其组成的涂料体系粘度低,可以不需或少量加入稀释用多官能团单体;固化膜机械性能优异,是一种环保绿色材料.Jansen 等[41]报道了聚丙撑亚胺超支化聚合物与二苯甲酮或异丙基硫杂蒽酮一起作为光引发体系,在氮气保护下光照苯氧乙基丙烯酸酯可以快速固化和获得较高的反应程度.3.3　药物缓释剂 超支化聚合物作为药物载体的研究较多,可望用于农业、化妆品工业和医药工业.Liu 等[42]合成的超支化聚合物的“核”分子1,1,12三羟基苯基乙烷高度憎水,可以较好地与憎水药物相容;分子枝外部的聚乙二醇长链亲水性较好,增加了憎水药物在极性介质中的溶解性.控制超支化分子的尺寸和外形,从而可以控制缓释放药物在体内的分布.若设计可与缓释放药物物理交联(例如氢键)的超支化大分子,水解后能够产生具有生物相容性的小分子药物.3.4　导电聚合物和电发光 Miller 等[43]将合成的超支化聚(胺2酰胺)用阳离子萘二酰亚胺修饰后,在水溶液中或甲酰胺中用硫代硫酸钠还原为阴离子,在氩气保护下使水份挥发,即生成导电的超支化聚合物粉末.以甲酰胺为溶剂,将改性后的第三代超支化聚(胺2酰胺)制备成膜,完全还原的膜在中性环境下电导率为10-3S/cm ,半还原的膜电导率为10-2S/cm.聚合物的电导率随湿度增加而增加,当相对湿度达到90%时,电导率为18S/cm. Tao 等[44]以超支化聚咔唑作为电子传导层,以聚[92十四烷基23,6(二丁烯二炔基)]咔唑的主链聚合物为空穴传导层,制备了双层光发射二极管.测定超支化聚咔唑的电离势为5.9eV ,聚[92十四烷基23,6(二丁烯二炔基)]咔唑的电离势为5.4eV ,电子亲和力分别为3.4和2.4,表明这两种聚合物能够243 高等学校化学学报Vol.22作为电子传导层和空穴传导层.通过旋涂可以制备高质量膜,使用这些新颖的电子发射体材料能够成功制造光发射二极管.3.5　其它方面 Zhao 等[45]利用超支化聚(胺2酰胺)作为制备纳米材料的“纳米反应池”,如通过超支化分子内部的空隙还原Cu 2+为Cu 粒子,也就是使在超支化分子内部的Cu 2+被化学法还原成粒径为464nm 的团簇.改变超支化分子的结构和尺寸,可以控制生成不同大小的纳米粒子,这种方法有望用于制备过渡金属纳米材料. Kuhne 等[46]制备了可交联的聚甲基丙烯酸酯和超支化聚酯的混合物,用于作为稳定的非线性光学材料.Sorensen 等[47]由聚丙烯、马来酸酯聚丙烯和由乙氧化的季戊四醇、2,22二甲基丙酸合成的超支化聚酯与尼龙6共混制备具有优良相容性和粘结性能的热塑型混合物. Hong 等[48,49]使用超支化聚合物作为线型低密度聚乙烯的加工助剂,发现混合物的粘度下降,在固定挤出速度下流动加快,因而挤出所需的能量明显降低,同时,消除了以前加工过程中经常发生的鲨鱼皮现象.Jannerfeldt 等[50]将超支化聚合物接枝到聚丙烯上,大大降低了聚丙烯和尼龙6之间的界面张力,使两者能够较好地相容.4　结 论 近十几年来,超支化大分子的研究已取得突破性进展,成为合成化学中的一个蓬勃发展、倍受瞩目的领域.目前研究工作仍以合成及表征为主,并有合成功能性超支化大分子的趋势,有关的理论研究也开始逐渐增多,其实际应用仍处于探索阶段.由于缺乏链缠绕,超支化分子缺乏强度和韧度,无法象普通大分子那样应用于现代材料科学,只能从其独特的结构出发,应用于复合材料、涂层和改进流变性能等方面.然而目前超支化分子的许多物理性质还无法解释,许多性能还属未知,许多问题需要解决,如对超支化分子改进流变性能的机理尚待研究;对超支化分子在溶剂中的溶解性和与其它聚合物的相容性鲜有研究;另外,超支化分子的玻璃化转变温度与末端基团的依赖关系以及其在涂层中的分子链弛豫过程尚待进一步研究.参　考　文　献　1　K im Y.H..J.Polym.Sci.,Part A :Polym.Chem.[J ],1998,36:1685—1698　2　K im Y.H..U.S.Pat.[P]4857630,1987　3　K im Y.H.,Webster O.W..Polym.Prep.[J ],1988,29(2):310—311　4　Voit B..J.Polym.Sci.,Part A :Polym.Chem.[J ],2000,38:2505—2525　5　Emrick T.,Chang H.T.,Fr échet J.M.J..Macromolecules[J ],1999,32:6380—6382　6　Lath C.,Frey H..Macromolecules[J ],1998,31:2381—2383　7　Flory P.J..J.Am.Chem.Soc.[J ],1952,74(3):2718—2723　8　Wiener H..J.Am.Chem.Soc.[J ],1947:17—20　9　Gutman I.,Yeh Y.N.,Less S.L.et al..Indian J.Chem.A[J ],1993,32(8):651—661　10　Diudea M.V.,Parv put.Sci.[J ],1995,35:1015—1018　11　Diudea M.V..Match 2Commun.Math.Co.[J ],1995,32:71—83　12　Mansfield M.L..Macromolecules[J ],1993,26:3811—3814　13　Tomalia D. 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E..J.Polym.Sci.,Part A :Polym.Phys.[J ],1999,37:2069—2077Structural Characteristics ,Syntheses and Applicationsof H yperbranched PolymersWEI Huan 2Yu ,SHI Wen 2Fang 3(S tate Key L aboratory of Fire Science ,Depart ment of A pplied Chemist ry ,U niversity of Science and Technology of China ,Hef ei 230026,China )Abstract Hyperbranched polymers have received more and more research interest from polymer scientists because of the unique strutural characteristics ,synthetic methods as well as application fileds.The present paper reviews the most recent advances in hyperbranched polymer ,with emphasis being laid on the above 2mentioned three related aspects in an attempt to make this field to be further understood ,and to accelerate it to develop more quickly.Fifty references were cited in this work.K eyw ords Dendrimer ;Hyperbranched polymer ;Structural characteristic ;Syntheses(Ed.:H ,L )443 高等学校化学学报Vol.22。

超支化聚合物的机理和应用分析1. 引言1.1 超支化聚合物的概念超支化聚合物是一种高分子化合物，具有非线性、多支链的结构。

它是一种特殊的聚合物，在分子链的末端或主链上引入分支单元，使得分子呈现出树枝状或多支链的结构。

超支化聚合物通常具有高分子量、高度交联、较高的孤平衡引力和较高的分枝度。

这种独特的结构使得超支化聚合物具有许多优越的性能，如较高的热稳定性、耐磨性、耐化学腐蚀性等。

超支化聚合物的研究意义在于探索和开发新型高性能材料，提高传统聚合物材料的性能，并拓展聚合物在医药、环保等领域的应用。

超支化聚合物的独特结构和性能为其在材料科学和工程领域的应用提供了广阔的发展空间，有望成为未来高性能材料的重要研究方向之一。

深入研究超支化聚合物的合成、结构与性能，探索其在不同领域的应用潜力，对于推动材料科学领域的发展和创新具有重要的意义。

1.2 超支化聚合物的研究意义超支化聚合物的研究意义在于其具有创新性和多功能性，可以为现代材料科学和工程技术领域带来更多的可能性和发展机遇。

超支化聚合物具有更高的分子量和分子密度，使其在材料设计和制备中具有更好的性能表现。

超支化聚合物具有独特的结构与功能，能够实现不同领域的定制化需求，广泛应用于材料、医药和环保领域。

超支化聚合物具有更好的热稳定性和耐化学腐蚀性能，能够满足高温、高压和腐蚀等苛刻环境条件下的需求。

超支化聚合物的研究意义不仅在于其为材料科学领域带来的创新性和多功能性，还在于其为促进产业升级和技术进步提供了重要的支撑和保障。

随着社会经济的不断发展和科技水平的不断提升，超支化聚合物的研究意义将会得到更广泛的认可和应用。

2. 正文2.1 超支化聚合物的合成方法超支化聚合物的合成方法包括自由基聚合法、离子聚合法、配位聚合法、酯交换聚合法等多种方法。

自由基聚合法是最常用的一种方法。

在这种方法中，通常使用引发剂引发单体的聚合反应，生成线性聚合物后再进行超支化处理。

离子聚合法则是通过引入离子源来促进聚合反应，形成超支化聚合物。

收稿日期:2008—01—16作者简介:徐文超(1983—),男,山东济南人,济南大学2006级硕士研究生。

超支化聚合物的合成与应用徐文超　宋南京　寿崇琦(济南大学化学化工学院,　山东　济南　250022) 摘要:超支化聚合物是一种新型的高分子化合物,其合成机理完全不同于传统线型高分子。

由于其分子结构的特殊性,因此其具有很多特殊理化性质,从而具有许多特殊用途。

本文在参考大量文献的基础上综述了最近超支化聚合物的合成与应用进展,着重讨论了近年来超支化聚合物全新的应用。

关键词:超支化聚合物;合成;性质;应用中图分类号:O63 文献标识码:A 文章编号:1008—2816(2008)02—0085—0041　引言超支化聚合物与树枝状大分子是新型聚合物,其不同于传统线形大分子物质之处在于超支化聚合物与树枝状大分子的分子构型为三维球形空间结构,大量端基暴露在最外层,因此具有独特的理化性能。

近些年来备受各国科学家重视,成为高分子学界新研究热点。

从Flory 与上世纪五十年代提出超支化理论至今,对该类新型聚合物的研究取得了长足进展。

其间,合成的聚合物层出不穷;可用单体数目也越来越多;合成机理早已突破传统概念限制;应用范围越来越广、效果越来越好。

由于树枝状大分子在合成时每一步需要繁琐的保护与去保护过程,且可用单体数目较少,产率较低等缺点,很难实现工业化,应用报道也较少。

目前报道合成的有聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子[1](7-15)及树形聚醚等少数几类产品。

超支化聚合物具有与树枝状大分子相类似的分子结构,类似的理化性质,且合成条件要求较为温和,可以实现“一锅煮式”合成,利于实现工业化。

因此超支化聚合物也取代树枝状大分子成为近年来该领域研究的重点。

2　超支和聚合物的合成超支化聚合物按其合成机理可以分为:逐步聚合、开环聚合、活性聚合、离子聚合等。

2.1　逐步聚合逐步聚合通常包括“一步法”与“准一步法”这是最传统的合成超支化聚合物的方法,也最为简单,即依靠A 、B 官能团之间的相互反应来形成大分子。