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聚合物纳米胶囊制备新方法——RAFT细乳液界面聚合
摘要
在聚合物纳米胶囊制备新方法研究中，RAFt细乳液界面聚合成为一种越来越受关注的方法。本文通过分析RAFt细乳液界面聚合的优点和机制，梳理了该方法在聚合物纳米胶囊制备中的应用现状和前景，并介绍了相关实验研究的进展。结果表明，RAFt细乳液界面聚合具有操作简便、高度可控性、结构可调性以及适合实现多功能化等诸多优点。虽然该方法仍面临一些挑战，但其潜力巨大，值得进一步探索。
关键词：聚合物纳米胶囊；RAFt；细乳液界面聚合；制备新方法；应用前景
1.引言
聚合物纳米胶囊是一种重要的纳米材料，在生物医学、药物传输以及化学催化等方面具有广泛的应用前景[1-5]。为了实现纳米胶囊的制备，目前已有不少方法被开发和研究，例如微乳液法[6]、有机相转移技术[7]以及反相微乳液法[8]等。然而，这些方法仍面临一些挑战，例如聚合物的高度可控性和结构多样性等。
近年来，RAFT（ReversibleAddition-FragmentationChainTransfer）技术已成为一种在聚合物纳米胶囊制备中被广泛应用的方法[9-12]。RAFT技术通过引入RAFT试剂，可以制备出一系列高度可控和结构多样的聚合物。同时，RAFT也可以用于制备核-壳结构的纳米粒子[13-16]。
RAFt技术的一个重要应用是细乳液界面聚合。细乳液界面聚合方法在聚合物纳米胶囊制备中具有许多优点，例如可实现单乳液中嵌套纳米胶囊的自组装[17]、实现多功能化纳米胶囊的制备[18]以及实现药物控释[19]。
因此，本文将分析RAFT细乳液界面聚合的机制和优点，并将介绍该方法在聚合物纳米胶囊制备中的现状和前景，并介绍相关实验研究的最新进展。
2.RAFt细乳液界面聚合的机制和优点
2.1RAFt技术及其应用
RAFT技术可以被看作是一种具有可复性链转移的聚合技术[20,21]。简单来说，RAFT技术通过辅助试剂RAFT引发剂，可以使聚合过程中的链产生无限制的链转移。RAFt也可以用于制备高分子交联体[22]和无定形聚合物[23]等。
在聚合物纳米胶囊制备中，RAFt可以被用于制备核-壳结构的纳米粒子。一般来说，先制备出纳米粒子的“核”，再在其表面引发“壳”的聚合反应。这种反应方式可以控制纳米粒子的大小和结构，从而得到合适的聚合物纳米胶囊[14,24,25]。
2.2细乳液界面聚合方法
细乳液界面聚合方法是一种将核和壳的聚合反应同时发生在细乳液界面上的方法。细乳液通常由水、表面活性剂和水不溶性的有机相组成。在细乳液界面聚合过程中，RAFT单体、RAFT引发剂和水溶性交联剂等物质被加入细乳液中[26,27]。随着聚合过程的进行，核和壳的聚合反应同时在细乳液界面上发生，并通过交联剂等物质进行交联。从而生成聚合物纳米胶囊。
相对于传统的聚合方法，细乳液界面聚合具有以下几个优点：（1）简便易行，不需要复杂的制备过程；（2）可实现核-壳结构纳米粒子的自组装；（3）实现了多功能化纳米胶囊的制备；（4）适用于药物控释等领域[28,29]。同时，与传统的界面聚合方法相比，细乳液界面聚合也能够有效改善传质过程并提高聚合反应的效率[30,31]。
3.RAFt细乳液界面聚合在聚合物纳米胶囊制备中的应用现状和前景
RAFt细乳液界面聚合在聚合物纳米胶囊制备中的应用已经引起了广泛的关注[17,18,32-34]。例如，Wang等人通过细乳液界面聚合的方法制备出了一种双层壳聚合物纳米胶囊，该纳米胶囊的内壳层具有pH响应性，外壳层则具有光响应性[35]。同时，该纳米胶囊还能够高效地被吞噬细胞摄取和释放。Chen等人则发现，通过该方法可以更好地控制聚合物纳米胶囊的组装体积和结构，从而实现多功能化[18]。
虽然RAFt细乳液界面聚合已经在聚合物纳米胶囊制备中取得了重要进展，但该方法仍面临一些挑战，例如对实验条件的依赖性和现有技术对分子质量等参数的限制。然而，相信随着技术的进一步拓展和完善，细乳液界面聚合方法在聚合物纳米胶囊制备中的应用前景将更加广阔。
4.实验研究的最新进展
在最近的实验研究中，科学家们尝试探究RAFt细乳液界面聚合的机制和优点。例如，Chen等人利用自组装技术和RAFT技术制备出了一种纳米中空球，该球能够实现旋转态和组装态之间的转变[36]。同时，Cao等人则制备出了一系列交联型凸聚物，这些凸聚物能够实现敏化响应、反蛋白石结构等独特的结构特征[37]。
5.结论
本文通过分析RAFt细乳液界面聚合的优点和机制，以及该方法在聚合物纳米胶囊制备中的应用现状和前景，总结了相关实验研究的进展。RAFt细乳液界面聚合具有操作简便、高度可控性、结构可调性以及适合实现多功能化等诸多优点。虽然该方法仍面临一些挑战，但其潜力巨大，值得进一步探索。