两亲性聚合物碳纳米管复合材料的研究进展.pdf

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1、·136·材料导报A：综述篇2011年3月(上)第25卷第3期两亲性聚合物／碳纳米管复合材料的研究进展王旭，张爱波，郑亚萍，张娇霞(西北工业大学理学院化学系，西安710129)摘要两亲性聚合物具有独特的pH／iN．度响应、自组装等特性，将其与碳纳米管结合制成的两亲性聚合物／碳纳米管复合材料具有广阔的应用前景。介绍了两亲性聚合物／碳纳米管复合材料的3种制备方法，即原子转移自由基聚合法、可逆加成一断裂链转移自由基聚合法和氮氧自由基聚合法，综述了两亲性聚合物／碳纳米管复合材料在两亲性、pH／~．度响应性等方面的应用进展。

2、关键词碳纳米管两亲性聚合物“活性”／可控自由基聚合复合材料DevelopmentofAmphiphilicPolymers／CarbonNanotubesCompositesWANGXu，ZHANGAibo，ZHENGYaping，ZHANGJiaoxia(DepartmentofChemistry，SchoolofScience，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710129)AbstractAmphiphilicpolymerhasuniquepH—tempera

3、tureresponse，self-assemblyandotherfeatures．Usingtheseuniqueproperties，combiningamphiphilicpolymerswithcarbonnanotubes，theamphiphilicpolymer／carbonnanotubecompositeshavegreatprospects．Threepreparationmethodsforamphiphilicpolymer／carbonnanotubecorn-positeshavebe

4、enemphasized，includingatomtransferradicalpolymerization，reversibleadditionfragmentationchaintransferradicalpolymerizationandnitroxideradicalpolymerization．Subsequently，applicationprogressofamphiphilicpolymer／carbonnanotubecompositesonamphiphilicpropertyandpH／t

5、emperatureresponseissummarized．Keywordscarbonnanotubes，amphiphilicpolymers，“living”／controlledradicalpolymerization，composites碳纳米管(CNT)由于具有独特的性能，如电学、光学、力有溶液共混法、原位聚合法、“活性”／可控自由基聚合法等。学性能等已成为目前科学界研究的热点卜l。但由于碳纳米“活性”／可控自由基聚合法作为一种新颖的制备方法可以使管高的比表面积和管间强的范德华力往往容易团聚成密集聚

6、合体系中的活性种与休眠种之间建立一个快速的平衡反的网络，这种网络很难被外界的机械作用分散开，使得碳纳应，降低增长自由基的浓度，从而达到调控聚合的目的。使米管在有机溶剂中分散很不均匀；而且由于碳纳米管侧壁特用这种方法不仅可以得到分子量可控及窄分子量分布的线殊的石墨烯结构，碳纳米管与聚合物基体不相容，与聚合物形聚合物，而且可以得到不同结构多种形状的聚合物，如多基体之间的界面结合非常弱，不能从聚合物基体上有效地转嵌段、梳型、梯型、环状、树枝状和星型。其对合成具有优良移载荷，因此，对碳纳米管进行改性以提高其在溶剂及基材性能

7、的碳纳米管／聚合物复合材料提供了新的方法。近年中的分散性和加工性，对其在复合材料方面的应用具有十分来，不少国内外研究者使用这些活性聚合方法成功制备出两重要的意义l5j。亲性聚合物／碳纳米管复合材料。“活性”／可控自由基聚合两亲性聚合物是指在一个大分子中同时对两相都具有法按机理大致可分为：原子转移自由基聚合法(ATRP)[18、亲和性的聚合物，一般指分子结构中同时含有亲水基团和疏可逆加成一断裂链转移自由基聚合法(RAFT)[13]和氮氧自由水基团的聚合物。两亲性聚合物具有独特的性能，如pH温基聚合法(NMP)_l。度

8、响应[7]、自组装特性[9-113等，因此在众多领域具有潜在的1．1原子转移自由基聚合法应用前景。利用两亲性聚合物这些独特的性能，将其与碳纳原子转移自由基聚合是1995年基于有机合成中的原子米管结合，制成的两亲性聚合物／碳纳米管复合材料将拥有转移自由基加成反应提出的“活性”／可控自由基聚合方法。更加优异的性能，在信息、生物医学、催化等领域将得到重要原子转移自