1245 / 2023-03-19 15:15:48

表面电引发原子转移自由基制备机械稳定性聚合物刷

聚合物刷作为一种典型的软物质界面材料，在材料的表面改性、生物润滑、防污等多个领域具有广泛的应用潜力。近年来，通过外界刺激来调控表面原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备聚合物刷的新方法因克服了传统表面引发聚合操作复杂、单体利用率低、反应条件苛刻等缺点，受到了人们的广泛关注，尤其是近几年发展的eATRP。然而，目前已报道的用于eATRP聚合方法的单体很有限，且制备的聚合物刷在潮湿环境中的机械耐磨性和化学稳定性一直被忽视，阻碍了其走向实际应用，因此合成技术需要不断创新来满足实际的需要。基于以上期望，本研究不仅详细阐述了如何利用电化学引发表面原子转移自由基聚合(SI-eATRP)技术在链引发以及链终止过程中实时调控的过程，而且此方法可应用于各种复杂的材料表面制备厚度均匀且可控的聚合物刷薄膜。此外，本研究构建一个坚固的有机-无机杂化持久性引发剂涂层(PIC)，与传统的化学气相沉积(CVD)方法制备的硅烷引发剂表面相比，PIC可以有效地提高引发剂的机械耐磨性，因此在PIC上接枝的聚合物刷也比传统方法制备的聚合物刷耐磨，当接枝的聚合物刷被磨损时，PIC仍然可以引发新的聚合反应。这种可持续、低成本、在空气中反应稳定的方法有望为聚合物刷迈向实际应用提供了可能。