这些感光、感温、变色等材料，都是刺激响应型聚合物
发布时间：2024-11-22
随着时代的发展，功能聚合物的合成及应用受到科学界越来越多的关注。自 1956 年美国科学家 Szwarc 提出活性聚合的概念，到 90 年代，活性自由基聚合取得突破性进展，活性聚合为研发结构新颖、功能多样的新型功能聚合物创造了条件。
刺激响应型聚合物属于功能聚合物中的一种，多为双亲性结构，在水中可生成形态各异的聚集体，该类聚集体在外界环境刺激下，如 pH、温度、光、分子、电解质、电压或其他因素的变化，会产生特异性的响应变化。
由于该类聚合物在涂料、药物载体、基因载体、纳米容器、纳米反应器等方面具有广泛的应用前景，从而引起了越来越多科研工作者的兴趣，近年来从事这一领域相关研究的众多工作者们倾注了大量的科研精力，并取得了丰硕的成果。
1、PH 响应聚合物
pH 响应型聚合物含有大量的易水解或质子化的酸、碱性基团，如羧基、氨基等。这些基团在环境pH改变的条件下，会吸收或者释放质子，从而引起它们解离程度的变化，造成聚合物形成的凝胶内外离子浓度的改变；这些基团的解离还会破坏凝胶内的氢键，减少凝胶网络内的交联点，造成其网络结构的变化，在很短的时间内引起体积相转变或溶胶-凝胶相转变。
2、温度响应聚合物
温度响应型聚合物在药物运输研究领域中研究得最为普遍，其结构中含有一定比例的疏水和亲水基团，温度的变化可以影响这些基团的亲疏水程度以及大分子链间的氢键作用，从而引起聚合物结构的变化，这一过程中由聚合物形成的水凝胶会发生体积相变。
3、光敏性聚合物
光敏聚合物被称为“3D 打印时代”的潜力股。这类聚合物分子中含有某种感光基团，在紫外光或可见光照下会发生可逆性结构变化，从而引起极性的变化，进而影响这类聚合物所形成水凝胶的溶解性。
与其他刺激响应型聚合物相比，这类聚合物具有远距离响应性、无入侵性和低毒性等优点，此外操作 简单，不需要添加其他物质来实现聚合物的刺激响应，不会改变聚合物所处的环境，也是光敏型聚合物优于其他刺激响应型聚合物的特点。
偶氮苯是一类常见的感光基团，它在紫外光和可见光的照射下可 发生可逆性异构化反应。江明等用传统自由基聚合方法合成了两种聚合物 AzoMI-VPy（聚偶氮苯马来酰亚胺-b-聚4-乙烯基吡啶嵌段共聚物）和以羧基为端基的 PB（聚丁二烯）。以羧基作为质子给体，吡啶作为质子受体，利用氢键作用形成光敏性胶束，在紫外光/可见光之间转化下，胶束出现可逆的结构变化，其中的偶氮苯在反式和顺式之间变换，引起极性变化，从而影响其溶解性，交联后的胶束在可见光照射下可形成中空微球。
转自——链塑网公众号
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