新型共轭功能材料--超支化聚合物的研究进展

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。

超支化聚合物合成的研究进展
高瑞;顾嫒娟;梁国正;袁莉
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2009(023)00z
【摘要】超支化聚合物是一类具有高度支化结构的体型大分子,其独特的结构赋予其具有不同于传统线性聚合物的性能,显示出广阔的应用前景.超支化聚合物的合成是超支化聚合物研究的重要内容,合成方法对超支化聚合物的结构和性能有重要影响.对该领域的最新研究进展进行了归纳介绍,其中主要涉及传统的缩聚聚合、活性聚合、离子聚合、开环聚合以及一些新型的聚合反应,同时论述了各种合成方法的优点和局限性.
【总页数】5页(P383-387)
【作者】高瑞;顾嫒娟;梁国正;袁莉
【作者单位】苏州大学材料与化学化工学部材料工程系,苏州,215123;苏州大学材料与化学化工学部材料工程系,苏州,215123;苏州大学材料与化学化工学部材料工程系,苏州,215123;苏州大学材料与化学化工学部材料工程系,苏州,215123
【正文语种】中文
【相关文献】
1.超支化聚合物合成的研究进展 [J], 高瑞;顾嫒娟;梁国正;袁莉
2.超支化聚合物合成的研究进展 [J], 田军;张博晓;肖利吉;贺乾元;李庚茜;徐祖顺
3.新型超支化聚合物的合成及应用研究进展 [J], 周成飞
4.超支化聚合物研究进展(Ⅱ)超支化聚合物的合成 [J], 赵辉;罗运军;宋海香
5.超支化聚合物的合成及其在涂料中应用研究进展 [J], 李博申;魏铭;刘晓芳;胡瑶瑶;董群峰;杨立峰
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超支化大分子的最新应用进展超支化大分子独特的构筑使其合成与应用在世界范围内受到人们越来越多的关注。

笔者对最近以来国内外超支化大分子的最新应用进行了简要的综述, 对今后超支化大分子的应用前景进行了展望和预测。

最近几年以来, 由于超支化大分子独特的构筑, 使得超支化大分子的合成与应用在世界范围内受到人们越来越多的关注。

与线性大分子相比较, 超支化大分子具有内部多孔的三维结构, 表面富集大量的端基, 使超支化大分子具有较佳的反应活性。

其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; 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、相容性大大提高; 与相同分子量的线性分子相比, 超支化分子结构紧凑( 较低的均方回转半径和流体力学半径) , 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。

此外超支化大分子的合成采用一锅法, 合成方法简单, 无需繁琐耗时的纯化与分离过程, 大大降低了成本. 因此超支化聚合物独特的结构和简单的合成方法使其在许多领域中均有着广泛的应用，现将最近以来国内外超支化大分子的主要应用领域作一简要的总结与展望。

1 超支化大分子嵌段共聚物在水溶液中具有自组织功能的两亲性嵌段共聚物由于其在生物工程、信息材料和药物传输等领域的潜在应用前景而备受人们关注, 被人们称作 architectural copolymer!聚乙烯醇共聚物组成的胶束由于具有良好的生物相容性和溶解性而在药物载体运输( 药物缓释) 和基因转移方面具有潜在应用价值。

与传统的由表面活性剂组成的低分子胶束相比较, 由大分子组成的胶束具有较低的临界胶束浓度( CMC) 和稳定性, 通过调节不同结构嵌段比例可以使某种嵌段富集于胶束的内部或外部。

但是, 大分子两亲嵌段共聚物的扰曲性产生的链缠结和较宽的相对分子质量分布限制了其应用。

采用内部具有高度支化结构的单分子胶束可以避免以上问题, 通过对超支化大分子表面的改性可以捕捉不同的分子, 因此此种结构的单分子胶束可以作为纳米反应器。

树形、超支化聚合物的研究进展树形、超支化聚合物的研究进展董璐斌（天水师范学院化学系，甘肃天水，741000）摘要:随着社会的高度发展，对原材料的性能提出了越来越高的要求，也推动了新型高分子化合物和新材料的发展。

树形、超支化聚合物由于其独特的分子结构和物理化学性质使之在众多领域有着广泛的用途。

故本文对树形、超支化聚合物的应用研究进展进行综述。

关键词:树枝状聚合物;超支化聚合物;应用;进展树形聚合物和超支化聚合物为高度支化的聚合物，性质的独特性,引起了众多领域科学家的广泛关注，在此主要介绍树形聚合物在超分子化学、生物医学、光化学与电化学、催化剂等领域的研究进展；超支化聚合物在热固性树脂增韧剂、染色助剂、缓释剂、超支化液晶、涂料及聚合物薄膜方面的应用研究进展。

一、树形聚合物的应用研究进展1、超分子化学由于树形聚合物的结构、尺寸、表面和内部的官能团种类及数目等分子参数都可以精确控制,使得其非常适合作为超分子体系的构筑单元和研究超分子体系的模型,因此,从树形聚合物的出现开始就在超分子领域引起了极大的兴趣。

Cardulls等合成了一种两亲的C60树枝状聚合物,并在空气-水界面上形成了单分子层的L2B膜。

C60树枝状聚合物共轭体系是由富勒烯二酸合成的。

这种膜有可能应用于光学技术或生物传感器领域。

Crooks等用在金箔表面重复沉淀的方法,通过第四代的聚酰胺2胺树形聚合物(PAMAM)与马来酸酐-甲基乙烯基醚共聚物自组装成渗透选择性膜,该膜对外部刺激、pH值变化具有响应性。

此膜作超分子“门”的功能是pH的函数:在低pH值时阴离子容易穿透而阳离子被排除在外;在高pH值时,结果相反。

2、生物和医学树形聚合物的大小、内部空腔和表面管道决定了它可以作为蛋白质、酶和病毒理想的合成载体,再加上它们很容易进行官能化作用,树形聚合物在很多与生物和医学相关的领域都得到了应用。

这些领域包括药物载体、基因载体、DNA生物传感器、硼中子俘获治疗试剂、核磁共振造影剂、免疫制剂等。

超支化共聚物在材料科学中的应用研究超支化共聚物是一种高分子材料，由于其晶型多样、分子链络密、分子链上静电荷数量多，因此具有很好的物理、化学、光学和电学特性，被广泛应用于许多材料科学领域。

本文将从结构特点、应用领域、发展趋势等方面进行探讨。

超支化共聚物的结构特点超支化共聚物是由超支化物作为核心，通过小分子单体或功能单体进行“成分反应”而合成的共聚物，其结构由核心、臂和分支三部分组成。

其中，核心通常是一个大分子，臂和分支是单体反应后在核心上形成的分子链节，分子链节中包含着许多化学键，形成复杂的三维网络结构。

由于超支化共聚物分子链上拥有大量的活性基团，可以结合其他化学物质，形成更加特殊的功能材料，如各类功能薄膜、导电高分子、聚合物电解质等。

同时，还由于分子链上臂和分支的存在，使其分子结构呈现大致球形或球状，相比线性高分子，其物理、化学性质更加复杂，且晶型多样，因而具有更多的应用机会和潜力。

超支化共聚物的应用领域1.聚合物电解质超支化共聚物中的分子链含有大量的荧光团，可以增强材料的荧光性能，且分子链上臂和分支非常灵活，可以适应各种离子交换，因此在聚合物电解质领域有广泛的应用。

聚合物电解质是电池等高科技产品中的重要组成部分，超支化共聚物的运用带来了新生的可能性，使其性能更加突出。

2.导电高分子高分子有机电导材料是新型材料中的一种，因其材料历程简单、成本低、能够制备出很多形式的载体以及具有优良的机械性能、化学稳定性和电学性能等优点，被广泛地应用于一系列领域。

超支化共聚物可以通过掺杂导电高分子材料中的阴离子或阳离子来增加其导电性，使其具备更广泛的应用领域。

3.功能薄膜超支化共聚物在制备功能薄膜中也具有很大的应用前景。

通过合成不同的含有超支化共聚物的材料，可以制造出如防水、防晒、抗冲、抗荷等性能突出的薄膜，满足特定场合下的需求。

超支化共聚物的发展趋势目前，随着材料科学的逐渐深入和学术界的研究，超支化共聚物很有可能成为未来材料领域的一种重要材料。

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∀。

超支化共轭聚合物的合成、性质及在光电器件中的应用研究进
展
贺庆国;白凤莲
【期刊名称】《分子科学学报：中英文版》
【年(卷),期】2007(23)6
【摘要】简述超支化共轭聚合物光电活性材料研究进展,设计、合成了多种具有3-D立体结构的超支化共轭聚合物,研究了它们的结构与性能的关系及其在器件上的应用.实验结果表明,这种聚合物具有良好的溶解性,可成膜性和高的发光效率.可应用于发光二极管(LED),发光电化学池(LEC),光伏打电池等器件.这类化合物不仅可以作为发光材料,还可以通过修饰得到具有分子或离子识别、信息存储性能的特殊功能材料.
【总页数】5页(P371-375)
【关键词】超支化共轭聚合物;光诱导电荷转移态;分子离子识别;电致发光器件;光伏打电池
【作者】贺庆国;白凤莲
【作者单位】中国科学院化学研究所有机固体重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O641
【相关文献】
1.含三苯胺单元的超支化共轭聚合物的合成、表征及应用 [J], 任韦华;刘峰;胡军;刘洪来
2.超支化共轭聚合物的合成性能及功能化研究 [J], 贺庆国;白凤莲
3.BID与噻吩共轭聚合物的合成及光电性质研究 [J], 王建国;郑绿茵;李勋;范小林;姜国玉
4.超支化共轭聚合物的合成性能及功能化研究 [J], 贺庆国; 白凤莲
5.超支化聚合物研究进展(Ⅱ)超支化聚合物的合成 [J], 赵辉;罗运军;宋海香
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超支化聚合物材料的合成与性能研究超支化聚合物材料是一种具有特殊结构的高分子材料，其在多个领域中有着广泛的应用。

本文将从合成方法、结构特点以及性能方面来探讨超支化聚合物材料的研究进展。

一、超支化聚合物材料的合成方法超支化聚合物材料的合成方法有多种途径，常见的包括核壳聚合法、串联反应法和交联聚合法等。

其中，核壳聚合法是一种常用的合成方法。

该方法首先通过引发剂引发一种低聚物在其表面聚合形成核，然后利用这个核作为引发剂引发另一种或多种单体在核表面继续聚合，形成含有多个支化链的超支化聚合物。

这种方法具有操作简单、反应条件温和等优点。

二、超支化聚合物材料的结构特点超支化聚合物材料的主要结构特点是具有树状分子结构，即主链上带有多个支化链。

这种特殊结构使得超支化聚合物具有很多优良的性能。

首先，超支化聚合物具有高分子量，这使得它们具有良好的耐热性和耐溶剂性；其次，超支化聚合物的支化链能够增加材料的表面积，改善材料的界面性能；此外，超支化聚合物具有较高的分子扩散速率和较低的流变学性能，使其在各种领域中有着广泛的应用。

三、超支化聚合物材料的性能研究超支化聚合物材料的性能研究是该领域中的热点之一。

其中，力学性能研究是其中的重要方面之一。

研究表明，超支化聚合物材料具有较高的力学强度和韧性，这主要归因于其特殊的树状结构。

此外，超支化聚合物材料的热性能也受到广泛关注。

超支化聚合物材料具有较高的玻璃化转变温度和热分解温度，这使得其在高温环境下具有良好的稳定性。

此外，超支化聚合物材料还具有优异的光学性能和电学性能，因此在光电子器件和电子材料领域中有着广泛的应用前景。

总结起来，超支化聚合物材料作为一种特殊结构的高分子材料，在材料科学领域中有着广泛的研究和应用价值。

随着各种合成方法的不断发展和完善，超支化聚合物材料的合成方法越来越多样化，使其性能具有了更好的可调控性。

超支化聚合物材料的研究不仅为我们深入了解高分子材料提供了一个模型系统，而且对于推动高分子材料在各个领域中的应用也具有重要的意义。