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标题: 高支化聚合物
发信站: 听涛站 (Mon Feb 5 22:29:51 2001), 转信

高度支化的聚合物(highlybranched macromolecules)的研究是近十年来高分子化学领域
中的热门话题之一。由于其新奇的结构、独特的性能和潜在的应用前景，这类聚合物已
受到科学界和工业界的普遍关注。从结构特征来区分，高度支化的聚合物可分为两类，
树枝状聚合物(dendrimer)和高支化聚合物(hyperbranched polymer)。树枝状聚合物分
子具有规则的和可控制的支化结构。通常它们必须经多步连续合成来制备，每一步合成
后都要经过分离、提纯等操作，过程十分繁琐。而高支化聚合物往往可通过ＡＢ牨单体
的直接聚合一步制得，简单易得。但高支化聚合物的分子支化结构不完善，而且难以控
制。尽管这两类聚合物在结构上和性质上存在差别，但有许多化学性质和物理性质却十
分相近。例如在分子结构的表面上都有很高的官能度；在有机溶剂中都有很大的溶解度
；与相应的线型分子相比，它们的熔体和溶液都有较低的粘度，而玻璃化转变温度不受
分子结构的影响等等。由于高支化聚合物可通过一步法聚合直接获得，它显然比树枝状
聚合物更有可能实现大规模工业生产，更具有应用潜力，因此近年来人们对它们表现了
更大的兴趣。根据它们的特点和性能，预计可在涂料、粘合剂、流变助剂、线性聚合物
的改性剂、晶体成核剂、有机无机掺杂物的结构控制剂等方面找到用武之地，为此已
有科学家申请了专利［。高支化聚合物概念的提出可追溯到47年前。1952年，Flory在他
的论文中已提到了这类聚合物，讨论了它们的结构，给出了它们的分子量分布，并将其
写进了他在第二年出版的著名教科书中。但由于这类聚合物缺乏优良的力学性能，长期
以来被认为无实际用途而被置之不理。直到近年，人们发现了它们独特的结构与性能间
的关系而被重新提了出来，并开展了大量的研究工作，取得了显著的成效。在这些工作
中，Kim ,Webste,Hawker和Frenchet等人作出了卓越的贡献。
在经典的教科书上，长期以来将高聚物分为线型、支链型和体型结构三大类。除了少量
特殊结构的支化高聚物外（如星型、梳型和接枝共聚物等），通常认为支化高聚物的各
种性能不如相应的线型高聚物。因此对支化高聚物基本上是持排斥和否定态度的。正因
为如此，尽管Flory在47年前已提出了高支化聚合物的概念，并从理论上进行了处理，给
出了这类高聚物的分子量分布，但多年来高支化聚合物一直处于被置之不理的地位。
近年来，随着高分子科学的进展，高分子结构与性能间的关系研究不断深入，使得人们
对支化高聚物有了新的认识。支化对高分子的性能具有重大的影响。支化高聚物中支链
的性质、支链的长度、支链的分布、支化度等物理参数与它的化学、物理、力学、流变
学性能都有十分密切的联系。这种影响的积极意义或消极意义完全应根据研究目的和应
用目的来决定。

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