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化工进展
·50·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2008年第27卷第1期

聚合物表面紫外光接枝技术及应用进展

邢晓东1，王晓工2
（1南京理工大学化工学院，江苏南京210094；2清华大学化学工程系，北京100084）

摘要：聚合物表面紫外光接枝技术可用于聚合物材料的表面化学结构和物理形貌改性以及表面的功能化，在许
多领域有着广泛的应用。本文概述了紫外光引发接枝改性聚合物表面技术的研究进展，包括紫外光接枝聚合机理、
接枝新方法和应用技术等。
关键词：聚合物；表面光接枝；紫外光
中图分类号：TQ316.343文献标识码：A文章编号：1000–6613（2008）01–0050–08

AdvanceinpolymersurfacemodificationbyUV-inducedphoto-grafting
polymerization

XINGXiaodong1，WANGXiaogong2
(1SchoolofChemicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，Jiangsu，China；
2DepartmentofChemicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)

Abstract：Surfacephoto-graftingpolymerizationcanbeusedonthesurfacemodificationoforganic
materialsandthefunctionalizationofpolymersurface.Advanceinsurfacemodificationofpolymer
throughUV-inducedgraftingpolymerizationisreviewed.Themechanismofgrafting，factorsaffecting
photo-grafting，andthenewtechnologiesofgraftingmethodandapplicationaredescribed.
Keywords：polymer；surfacephoto-grafting；UV

聚合物材料已经在现代工业生产和日常生活中紫外光接枝聚合具有设备成本低（主要设备为紫外
得到广泛应用。然而，该类材料的亲水性、染色性和光源），反应速度快（一般在几十秒至几分钟就可
生物相容性等大部分都比较差，限制了它们在一些领完成），易于连续化操作的特点；另外，由于紫外
域中的应用；并且随着社会的进步，越来越需要更多光比高能辐射对材料的穿透力差，故接枝聚合反应
的具有特殊功能的聚合物。在不影响本体性能的条件可严格地限定在材料的表面或亚表面进行，容易控
下，对聚合物材料进行表面改性是聚合物科学中的一制接枝层的厚度和反应深度；同时，因为所用的紫
项非常重要的研究内容。目前，聚合物表面改性手段外光的能量比较低，不会损坏材料的本体性能；还
有许多，如表面涂覆、等离子体处理以及高能辐射或可以控制反应只在单侧进行，因而适合于制备两侧
紫外光（UV）引发的表面接枝聚合等[1]。其中，表性能不同的材料[5]。
面接枝聚合技术建立在改变材料表面化学结构基础文献[1,6]虽对表面光接枝改善聚合物性能的研
上，表面接枝层与聚合物基材以化学键紧密连接，是究进展进行了综述，但随着一些新技术、新材料、
目前备受关注、发展较快的研究领域。新用途的出现，有必要对表面光接枝技术及其应用
紫外光引发聚合物材料表面光接枝改性的原理进行综述。
及方法最早由Oster等[2]于20世纪50年代提出。直
到80年代，表面光接枝方法才逐渐引起材料学家的收稿日期：2007–09–06；修改稿日期：2007–09–24。
重视，应用领域也由最初的简单表面改性逐步发展基金项目：南京理工大学科研启动基金项目。
第一作者简介：邢晓东（1973—），男，博士，讲师，主要从事功能
[3－4]
到表面功能化、高性能化甚至接枝成型技术等。高分子材料的研究。电话[phone]；E–mailxingxiaodong01@
与其它接枝方法（如化学接枝、辐射接枝等）相比，mails.tsinghua.edu.cn。
第1期邢晓东等：聚合物表面紫外光接枝技术及应用进展·51·

OOH
hv
1表面紫外光接枝机理H+.+C
紫外光引发接枝聚合反应的首要条件是产生表

面自由基。根据表面自由基产生方式的不同可以分M
为含光敏基团的聚合物分解、自由基链转移、羰基
图3ɳ羰基化合物的光还原聚合机理
化合物的光还原、过氧化物的分解等。

某些含有光活性基团如