Page 63 - 《橡塑技术与装备》2022年4期
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综述与专论 胡佳伟 等·RAFT 聚合驱动自组装机理研究及展望
共聚物的形貌设计和调控具有实际的指导意义。
图 5 通过 RAFT 水分散聚合制备的 PGMA47-PHPMA200 从蠕虫状到囊泡状形貌演变机理图
运动能力较弱，因此更容易发生一维上的融合，形成
为了进一步了解 RAFT 聚合驱动自组装的形貌演
变过程以揭示形貌演变机理，科研工作者对部分 PISA 管状或环状的共聚物结构。这一机理的揭示也证明了
温度对于聚合驱动自组装形貌演变的影响。
体系的聚合动力学进行研究。2011 年，Arms 课题组
[49]
以 PGMA 作为大分子 RAFT 试剂，和 HPMA 进行
RAFT 水分散聚合，并对其聚合动力学进行了研究。 2 聚合驱动自组装的前景展望
他们监测了不同聚合时间下聚合体系形貌变化，揭示 聚合驱动自组装自发展以来便引起科研工作者广
泛关注，其独特的聚合和组装方式使之在很多材料的
了共聚物从球状 - 蠕虫状 - 囊泡状形貌变化，并且
制备上都具有应用潜力。相比于其他活性聚合方式，
首次观察到从蠕虫状形貌到囊泡状形貌转变的中间形
貌 —“ 水母 ” 状形貌，如图 5。之后，Arms 课题组 [50] RAFT 介导的聚合驱动自组装具有更高的实施效率。
又使用同一聚合体系，通过改变 PHPMA 嵌段的聚合 实际上，RAFT 介导的聚合驱动自组装最大的优势在
于可以高效地制备多种功能性的高分子纳米材料且应
度制备了一系列的嵌段共聚物囊泡并对它们的形貌进
行了表征。他们发现随着 PHPMA 嵌段聚合度增加， 用潜力巨大。通过 PISA 制备的两亲性嵌段共聚物可
共聚物囊泡的流体动力学直径并没有发生改变，这表 以用于制备皮克林球状乳液 [52] ，纳米尺寸的聚合物囊
泡可用于纳米粒子可控释放 [53] ，荧光探针释放 [54] ，刺
明聚合物囊泡膜是一种 “ 向内 ” 增长机理。2020 年， [55] [56]
Tan 等人 [51] 对这一机理进行了完善。他们通过光引发 激性应凝胶 ，3D 水凝胶的生物应用 等等。通过
水分散 RAFT 聚合制备了一系列不同亲水嵌段和核形 聚合驱动自组装制备的聚合物纳米粒子具有可控的尺
寸、形貌及表面化学性质，在纳米粒子材料的功能性
成 嵌 段 的 PGMA-PHPMA 两 嵌 段 共聚 物， 并 分 别 对
应用上已取得了很大的突破和进展。而其独特形貌和
同一聚合体系的聚合动力学和不同聚合度体系的囊泡
形貌进行研究。他们发现囊泡的增长机理与体系所处 性质在传统的聚合物纳米复合材料上也具有很大的应
的温度有关，当体系温度（60 ℃）高于 PHPMA 的玻 用潜力，值得科研工作者进一步的研究探索。
总之，聚合驱动自组装是合成具有可控形貌和尺
璃化温度（47 ℃）时，随着 PHPMA 聚合度的增大，
PHPMA 的运动能力增强，因此更容易发生囊泡在零 寸聚合物纳米粒子的一种重要策略，其聚合形貌的机
维方向上的融合，即保持囊泡的形貌而囊泡尺寸和壁 理研究及应用探索仍为目前研究的热点问题，而这一
合成策略正在发展成为聚合物合成化学领域的一个重
厚都增加，如图 6(a) ；而当体系温度（25 ℃）低于
要分支。
PHPMA 的玻璃化温度（47 ℃）时，PHPMA 链段的
年
2022 第 48 卷 ·13·
