学视点
第41卷第6期 2011年6月
涂料工业
PAINT & COATINGS INDUSTRY
梯度共聚物的最新进展
苏慧，魏霞，张心亚，陈焕钦
（华南理工大学，广州510640）
Vol.41No.6 Jun.2011
摘要：阐述了梯度共聚物的概念及梯度共聚物的研究意义，介绍了梯度共聚物分类及待点，以及与这些特点相对应的各种用途。重点综述了近年来各种梯度共聚物的制备方法如常规乳液聚合、原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFP)和氮氧调控自由基聚合（NMCRP)等，以及梯度共聚物的各种表征方法，如红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）、薄层色谱（TLC)以及X射线光电子能谱（XPS），并进一步分析了梯度共聚物的研究方向和研究重点。
关键词：梯度共物；原子转移自由基聚合；可逆加成-断裂链转移聚合：梯度共聚物的表征
中图分类号：TQ630.1
文献标识码：A
文章编号：02534312(2011)06007406
TheLatestProgressinGradientCopolymer
Su Hui, Wei Xia, Zhang Xinya, Chen Huanqing(South China Uninersity of Technology, Guangzhou510640, China）
Abstract :The concept, characteristics,categories and research significance,all kinds of applications of gra-dient copolymer were presented in this paper. The latest development of various preparing methods, such as con-ventional emulsion polymerization,atom transfer radical polymerization ( ATRT) ,reversible addition fragmentation polymerization( RAFP) and nitroxide mediated controlled radical polymerization( NMCRP), etc, and character-ization methods of the gradient copolymers were reviewed ,such as infrared spectrum( IR) ,nuclear magnetic reso nance( NMR) ,thin layer chromatography(TLC) and X ray photoelectron spectroscopy(XPS). The development trend and main research topics of gradient copolymer in the future were also suggested.
Key Words : gradient copolymer; atom transfer radical polymerization; reversible addition fragmentation polymerization; nitroxide mediated controlled radical polymerization; characterization of gradient copolymers
梯度共聚物是一种结构、性能独特的新型共聚物，由A和 B两种单体构成，其单体组成随着相对分子质量的增加沿主链从A单体单元占主导地位逐渐变化到B单体单元占主导地位】。1966年，梯度共聚物被首次报道(2)。与嵌段共聚物仅在嵌段点上突变（在两嵌段连接点前后组成保持恒定）、无规共聚物的统计组成在链上无变化相比较而言，其具有介于无观共聚物和嵌段共聚物之间非同寻常的结构，引起了越来超多研究人员的关注。
梯度共聚物的组成分布影响了分子链之间的相互作用，链间排斥作用是沿着链均匀分布的，不像嵌段共聚物，相互作用限于嵌段连接点，面无规共聚物则是沿链弥散分布的。由此可见，相同组成的梯度共聚物与无规、嵌段共聚物在序列结构上存在着较大差异，这样的差异直接决定了其不同于其他类型共聚物的一系列性质，如增容性、微相分离和玻璃化转变温度（T）等。为了制备这类具有独特性质及特定化学结构和相对分子质量的梯度共聚物，现已发展了多种聚合方法，并充分运用到梯度共聚物的制备中。同时梯度共聚物结构与其
基金项目】国家自然科学基金(50803017）
制备方法和性质均有关联，因此表征梯度结构的研究意义重大。近年来随着聚合技术的发展，关于梯度共聚物特点、制备和表征等方面的研究报道有逐渐增多的趋势4]。
特点 1
梯度共聚物中均匀分布的分子链间的相互作用会有效增加其相界面亲和力，且梯度聚合物有着较高的CMC(临界胶束浓度)值，可展现更宽的界面覆盖范围、降低界面张力。因此，高分子梯度共聚物材料是一种比无规、接枝或嵌段共聚物更有效的高分子增容剂[3。核壳乳液聚合反应中成膜不均、涂膜质量差等问题均由微相分离产生，因此聚合物材料的微相分离问题已成为近年的研究热点“)。梯度共聚物不同于无规共聚物和嵌段共聚物，A-B无规共聚物形成了均相且不存在微相分离，面A-B嵌段共案物中纯A或者纯B区相对于其他统计链段有很案的界面宽度，两嵌段之间的微相分离明显而完全，而梯度共聚物会出现不完全的微相分离3)。聚合物