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ATRP以及ATRP法制备嵌段共聚物研究进展综述
ATRP以及ATRP法制备嵌段共聚物研究进展综述
嵌段共聚物是一种由多个不同单体单元交替排列构成的高分子，其区域之间存在明显的分相行为，因此具有多种特殊的物理和化学性质，在材料科学、医学、生物学等领域具有广泛的应用。嵌段共聚物的合成方法多种多样，其中一种重要的方法是利用ATRP（活性转移自由基聚合）技术制备。
ATRP被广泛应用于制备嵌段共聚物，因为它对单体选择性高，聚合过程可控，具有较高的分子量和分子量分布，而且非常适合用于高分子材料的定量表征。ATRP过程中通常使用的配合物是具有金属催化活性的氯化铜和双吡咯啉配体等。ATRP过程的特点之一是，催化剂会将该过程中最活泼的离子或分子作为目标分子，利用其自由基反应能力进行聚合反应。
ATRP法制备嵌段共聚物的基本步骤如下：
（1）选择合适的单体，将其与ATRP催化剂、协同溶剂、功能性单体等混合，形成反应混合物。
（2）将反应混合物引入反应体系中，触发ATRP过程开始进行聚合反应。
（3）控制ATRP过程中聚合反应的时间和温度，经过一定的时长后，聚合反应被停止。
（4）将得到的嵌段共聚物分离和纯化。
ATRP法的优点在于它具有精密的分子控制能力，可以实现单体分子级别的控制。此外，ATRP法还具有选择性良好、高催化活性、不易受杂质影响等特点。因此，它被广泛应用于制备高品质的嵌段共聚物。
对于ATRP法制备嵌段共聚物的应用研究，以苯乙烯-丙烯腈嵌段共聚物为例。在嵌段共聚物合成过程中，苯乙烯和丙烯腈通常是两种重要的单体。使用ATRP技术制备苯乙烯-丙烯腈嵌段共聚物时，研究者需选择合适的ATRP催化剂，控制反应条件等。
一项研究发现，采用ATRP法制备的苯乙烯-丙烯腈嵌段共聚物，其嵌段长度对其物理性质有很大的影响。短的苯乙烯-丙烯腈嵌段通常表现为随着温度升高聚合物结构的收缩，而长的苯乙烯-丙烯腈嵌段也可表现出方涨行为。这些性质的差异性通过ATRP技术制备的嵌段共聚物可以得到很好的解释。
在细胞材料学领域，目前已成功制备了多种ATRP法制备的具有良好生物相容性的嵌段聚合物。例如，合成出的聚苯乙烯-聚噻吩嵌段共聚物，具有良好的荧光发射和细胞内成像性能，可作为细胞成像探针；聚乙烯醇-聚乳酸嵌段聚合物的微粒组装可用于生物材料的结构设计。这些研究表明，ATRP技术制备的嵌段共聚物在生物材料领域具有广阔的应用前景。
总的来说，ATRP技术是一种高效、可控、选择性很高的制备嵌段共聚物的方法。ATRP法制备嵌段共聚物的研究不仅有助于理解嵌段共聚物的物理和化学性质，而且可以为我们提供新的、具有实用价值的材料和应用。