什么材料會(huì)刺激響應(yīng)型聚合物

隨著時(shí)代的發(fā)展，功能聚合物的合成及應(yīng)用受到科學(xué)界越來越多的關(guān)注。自1956年美國科學(xué)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進(jìn)展，活性聚合為研發(fā)結(jié)構(gòu)新穎、功能多樣的新型功能聚合物創(chuàng)造了條件。

刺激響應(yīng)型聚合物屬于功能聚合物中的一種，多為雙親性結(jié)構(gòu)，在水中可生成形態(tài)各異的聚集體，該類聚集體在外界環(huán)境刺激下，如pH、溫度、光、分子、電解質(zhì)、電壓或其他因素的變化，會(huì)產(chǎn)生特異性的響應(yīng)變化。

由于該類聚合物在涂料、藥物載體、基因載體、納米容器、納米反應(yīng)器等方面具有廣泛的應(yīng)用前景，從而引起了越來越多科研工作者的興趣，近年來從事這一領(lǐng)域相關(guān)研究的眾多工作者們傾注了大量的科研精力，并取得了豐碩的成果。

PH響應(yīng)聚合物

 pH響應(yīng)型聚合物含有大量的易水解或質(zhì)子化的酸、堿性基團(tuán)，如羧基、氨基等。這些基團(tuán)在環(huán)境pH改變的條件下，會(huì)吸收或者釋放質(zhì)子，從而引起它們解離程度的變化，造成聚合物形成的凝膠內(nèi)外離子濃度的改變；這些基團(tuán)的解離還會(huì)破壞凝膠內(nèi)的氫鍵，減少凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交聯(lián)點(diǎn)，造成其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，在很短的時(shí)間內(nèi)引起體積相轉(zhuǎn)變或溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)變。

溫度響應(yīng)聚合物

 溫度響應(yīng)型聚合物在藥物運(yùn)輸研究領(lǐng)域中研究得最為普遍，其結(jié)構(gòu)中含有一定比例的疏水和親水基團(tuán)，溫度的變化可以影響這些基團(tuán)的親疏水程度 以及大分子鏈間的氫鍵作用，從而引起聚合物結(jié)構(gòu)的變化，這一過程中由聚合物形成的水凝膠會(huì)發(fā)生體積相變。

光敏性聚合物

 光敏聚合物被稱為“3D打印時(shí)代”的潛力股。這類聚合物分子中含有某種感光基團(tuán)，在紫外光或可見光照下會(huì)發(fā)生可逆性結(jié)構(gòu)變化，從而引起極性的變化，進(jìn)而影響這類聚合物所形成水凝膠的溶解性。

與其他刺激響應(yīng)型聚合物相比，這類聚合物具有遠(yuǎn)距離響應(yīng)性、無入侵性和低毒性等優(yōu)點(diǎn)，此外操作 簡單，不需要添加其他物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)聚合物的刺激響應(yīng)，不會(huì)改變聚合物所處的環(huán)境，也是光敏型聚合物優(yōu)于其他刺激響應(yīng)型聚合物的特點(diǎn)。

偶氮苯是一類常見的感光基團(tuán)，它在紫外光和可見光的照射下可 發(fā)生可逆性異構(gòu)化反應(yīng)。江明等用傳統(tǒng)自由基聚合方法合成了兩種聚合物 AzoMI-VPy( 聚偶氮苯馬來酰亞胺-b-聚 4-乙烯基吡啶嵌段共聚物) 和以羧基為端基的PB(聚丁二烯) 。以羧基作為質(zhì)子給體，吡啶作為質(zhì)子受體，利用氫鍵作用形成光敏性膠束，在紫外光/可見光之間轉(zhuǎn)化下，膠束出現(xiàn)可逆的結(jié)構(gòu)變化，其中的偶氮苯在反式和順式之間變換，引起極性變化，從而影響其溶解性，交聯(lián)后的膠束在可見光照射下可形成中空微球。

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