模块化单体的水分散聚合：高度不相容嵌段共聚物的高级别形貌调控

活性可控聚合方法调控的分散聚合，也被称为聚合诱导自组装（PISA），是在高浓度下制备形貌可控的嵌段共聚物纳米颗粒的一种高效方法，有望实现嵌段共聚物纳米颗粒的工业化生产，真正推动各种形貌嵌段共聚物纳米颗粒在多个技术领域的应用。

PISA可以在各种溶剂中实施，但是在水相中进行聚合具有明显的优势，水不仅是环境友好的溶剂，而且水相自由基聚合的聚合速率快。目前，PISA调节嵌段共聚物形貌主要通过改变固体含量和亲疏水性嵌段比例这两个与高分子直接相关的参数来实现。

许多其它的参数同样对嵌段共聚物的组装起到重要作用，但是在PISA研究中没有得到足够的重视。其中一个极为重要的参数，Flory−Huggins参数χ，为嵌段共聚物的自组装提供内在的热力学驱动力。此外，目前仅有有限的几种的单体适合通过水分散聚合实现PISA，因此发展高效筛选适合水分散聚合的新单体将进一步推动PISA的发展。

最近，上海大学安泽胜课题组提出了一种筛选适合水分散聚合单体的新思路，即模块化单体法。离子型模块化单体具有相对独立的两部分结构，其亲水疏水平衡可以方便的进行调节。通过对模块化单体的RAFT水分散聚合，研究人员高效制备了含有中性稳定嵌段和聚电解质成核嵌段的嵌段共聚物，它们倾向于原位形成蠕虫或片层的纳米颗粒。通常情况下，蠕虫的形成区间非常狭小，但是该类高χ值的中性嵌段−聚电解质嵌段共聚物所形成的蠕虫区间较宽，所需的疏水/亲水嵌段的比例较小，且在很低的固体含量下都能形成蠕虫，充分体现出高χ值嵌段共聚物在PISA中的优势。

（A）通过改变反离子调节单体/高分子的水溶性。（B）用中性的大分子链转移剂水中分散聚合离子单体。

（左）蠕虫状嵌段共聚物纳米颗粒，（右）片层嵌段共聚物纳米颗粒

这类适合水分散聚合模块化单体的发展，进一步加强了该课题组在RAFT水分散聚合中的主导地位，目前该课题组发展的RAFT水分散聚合体系占据了该领域的大半江山。高χ值嵌段高分子的PISA的发展也为PISA研究提供了新方向。

来源：高分子科学前沿

参考文献：

“Modular Monomers with Tunable Solubility:Synthesis of Highly Incompatible Block Copolymer Nano-Objects via RAFT AqueousDispersion Polymerization”, Baohua Zhang, Xiaoqing Lv, Zesheng An*, ACS MacroLetters, 2017, 6, 224-228.

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