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近年来,已报道了大量的各种非线性结构聚合物,如星形聚合物、星形杂臂共聚物、星形嵌段共聚物、接枝共聚物、树形或超支化聚合物等。虽然人们对其结构与性能之间的关系还不十分明确,这类聚合物所表现出的独特的性能,已经引起人们广泛的兴趣。树枝状聚合物在催化、药物释放以及仿生学等领域得到了广泛的应用,超支化聚合物具有特殊的化学性能,其表面官能团的密度非常高,可以接枝到金属和硅片的表面,在抑制腐蚀及化学感应等方面得到了广泛的应用。相较类似的线性聚合物而言,超支化聚合物在拓扑结构上与树枝状大分子更为相似,只是其支化度相对来说要低一些。因此,超支化聚合物的性质和功能与树枝状大分子更为接近,并在某些应用领域可以取代树枝状大分子。相对于树枝状大分子繁琐的合成过程,超支化聚合物的合成较为简单直接,因而应用更为广泛。传统合成超支化聚合物的方法主要是利用AB_n单体聚合获得超支化聚合物,而AB_n单体一般是由多步反应合成。近来发展了一种实用的方法,就是采用多官能单体进行聚合反应的方法来制备聚合物。这些方法的主要优点是容易得到商业化的单体,因而成本低廉。 一般来说,多官能团单体的聚合反应可以根据功能基团反应活性是否相同而分为理想聚合(ideal polymerizations)和非理想聚合(nonideal polymerizations)。按照Flory的理论,当多官能单体转化率超过临界凝胶点,体系将发生凝胶。但是,当官能团的反应活性不等时,聚合存在多种可能的反应途径。当官能团的反应活性相差很大时,聚合反应可以被认为是一个多步反应的过程。对于多官能单体的理想聚合,为避免反应中出现凝胶现象,反应条件较为苛刻。例如,要求较低的单体浓度、严格控制滴加速度和单体转化率等等。而另一方面,对于非理想聚合来说,聚合条件相对较为宽松、更加实用,比如可以有较高的单体浓度、多样的加料方式和更高的转化率等等。据此,我们利用胺单体和丙烯酰胺单体,合成了一系列线性和超支化聚合物来深入研究此类非理想聚合机理,并获得一些新型聚合物。 1.通过三元胺单体与等摩尔比的二丙烯酰胺单体MDA进行迈克尔加成聚合反应,可以得到主链上含有二级胺和三级胺的新型聚酰胺一胺。形成线性聚合物主要原因是三元胺上的三种氨基的反应活性存在显著差异。其反应活性顺序为:二