
【化】 reactive polymer
活性聚合物(Living Polymer)是高分子化学中的一个专业术语,指在聚合反应过程中不发生链终止反应和链转移反应的聚合物体系。这类聚合物在反应结束后,其链末端仍保持活性,可在添加新单体时继续引发聚合反应。以下是其核心特征与意义:
无终止反应
活性聚合过程中,增长链末端不会自发失活,始终保留引发聚合的能力。例如,阴离子活性聚合中,碳负离子末端在无水无氧环境下可长期稳定存在。
分子量可控性
聚合物的分子量与单体转化率呈线性关系,可通过单体/引发剂比例精确调控分子量(公式:$$overline{DP_n} = frac{[M]_0}{[I]_0}$$),其中$$overline{DP_n}$$为数均聚合度,$$[M]_0$$和$$[I]_0$$分别为单体与引发剂初始浓度。
窄分子量分布
因所有链同时引发且增长速率均一,所得聚合物多分散指数(PDI)接近1.0(通常<1.1),显著低于传统聚合产物。
聚合类型 | 引发体系 | 适用单体 |
---|---|---|
阴离子活性聚合 | 烷基锂/萘钠 | 苯乙烯、丁二烯 |
可控自由基聚合(ATRP) | 卤代烃/过渡金属催化剂 | 丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯 |
开环聚合(ROP) | 有机碱/金属催化剂 | 己内酯、环氧乙烷 |
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)术语定义:Glossary of Class Names of Polymers (DOI: 10.1351/goldbook.L03618)
- 《高分子化学》(第五版),潘祖仁主编,化学工业出版社,第7章"离子聚合"
- Matyjaszewski, K. Progress in Polymer Science (2005) 30: 858. (ATRP技术综述)
注:因未搜索到可直接引用的网页链接,以上来源为学术文献及权威教材,建议通过SCI-Hub、知网等平台获取原文。
活性聚合物是指在一定条件下能够保持活性链末端、可继续引发聚合反应的高分子化合物。以下从定义、特性、合成机制和应用领域进行详细解释:
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,活性聚合物是在聚合反应中无链终止与链转移,活性中心浓度保持恒定的产物。其核心特性包括:
阴离子聚合是实现活性聚合的典型方法,原因包括:
在特殊语境下,活性聚合物也指电活性聚合物(EAP),这类材料在外加电场下可产生形变,属于智能高分子范畴。
通过上述机制,活性聚合物成为高分子设计与功能材料开发的重要基础,尤其在精密合成和生物医学领域具有不可替代性。
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