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Technical articlesPS-PAA(聚苯乙烯 - 聚丙烯酸)是一種兩親性嵌段共聚物,兼具聚苯乙烯的疏水性和聚丙烯酸的親水性,在藥物遞送、納米粒子制備、表面改性等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。其合成方法主要分為活性聚合和大分子單體法兩類,以下是詳細(xì)介紹:
活性聚合(主流方法)
通過可控自由基聚合或離子聚合精確控制鏈段長(zhǎng)度和分布,實(shí)現(xiàn)窄分子量分布的 PS-PAA 合成。
1. 原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)
原理:使用含鹵素的引發(fā)劑和過渡金屬催化劑(如 CuBr / 聯(lián)吡啶),通過可逆鹵原子轉(zhuǎn)移調(diào)控聚合。
步驟:
1.1:合成 PS-Br 大分子引發(fā)劑:
單體:苯乙烯
引發(fā)劑:2-溴異丁酸乙酯
催化劑:CuBr/聯(lián)吡啶
溶劑:甲苯
條件:110℃,6小時(shí) → 得到PS-Br(末端含溴原子)
1.2:擴(kuò)鏈聚合丙烯酸叔丁酯(tBA):
PS-Br + tBA(單體) + CuBr/聯(lián)吡啶 → PS-b-PtBA
1.3:水解脫保護(hù):
PS-b-PtBA + TFA → PS-b-PAA(聚丙烯酸鏈段)
特點(diǎn):分子量分布窄,可精確控制鏈段長(zhǎng)度,但需嚴(yán)格除氧,殘留金屬催化劑需去除。
2. 可逆加成 - 斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)
原理:使用硫代羰基硫化合物(如 CTA 試劑)調(diào)控聚合,通過鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)實(shí)現(xiàn)活性聚合。
步驟:
2.1合成 PS-CTA 大分子鏈轉(zhuǎn)移劑:
單體:苯乙烯
RAFT試劑:2-氰基丙基-2-基二硫代苯甲酸酯(CPDB)
引發(fā)劑:AIBN
溶劑:苯甲醚
條件:70℃,12小時(shí) → 得到PS-CTA
2.2擴(kuò)鏈聚合丙烯酸(AA):
PS-CTA + AA(單體) + AIBN → PS-b-PAA
特點(diǎn):適用單體范圍廣,條件溫和(水相或有機(jī)相均可),無需嚴(yán)格除氧,但產(chǎn)物可能殘留硫味。
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PS-PAA
PS-P2VP
PEG-P4VP
PDPA-PEG
PS-PMMA
PMMA-PEG等