基于ATRP接枝改性木质素的研究进展.pdf

第１２期 高　 分　 子　 学　 报 Ｎｏ.１２ ２０１５年１２月 ＡＣＴＡ ＰＯＬＹＭＥＲＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｄｅｃ.ꎬ２０１５ 综述 基于ＡＴＲＰ接枝改性木质素的研究进展∗ １ １ꎬ２ １∗∗ 李海峰 　 逄增波 　 王来来 １ ( 中国科学院兰州化学物理研究所 羰基合成与选择氧化国家重点实验室　 兰州　 ７３００００) ２ ( 中国科学院大学　 北京　 １０００３９) 摘　 要　 木质素是仅次于纤维素的第二大可再生生物质资源ꎬ也是一种环境友好的有机高分子材料.原子转 移自由基聚合(ａｔｏｍ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｒａｄｉｃａｌ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎꎬＡＴＲＰ) 是近年来迅速发展并有着重要应用价值的一种“活 性”/ 可控自由基聚合技术.本文结合本课题组目前的研究工作和近几年的相关报道ꎬ简述了ＡＴＲＰ在木质素 接枝共聚方面的最新研究进展.综述了采用ＡＴＲＰ对木质素接枝共聚改性的方法ꎬ并采用该方法在木质素表 面接枝不同功能性单体ꎬ赋予木质素表面温敏性、离子响应性、气体开关和基因传递等多种特殊性能的研究概 况.最后介绍了ＡＧＥＴ ＡＴＲＰ(ａｃｔｉｖａｔｏｒｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ＡＴＲＰ)在木质素接枝共聚反应中的应用. 关键词　 木质素ꎬ接枝共聚ꎬ改性ꎬ原子转移自由基聚合(ＡＴＲＰ) 　 　 随着人类对环境污染和资源危机等问题的认 径成为国内外研究的重点. 识不断深入ꎬ天然高分子所具有的可再生、可降解 木质素与合成高分子化合物的接枝共聚反应 [１ꎬ２] 等性质日益受到科学家的重视 .木质素是仅 为新型功能材料的制备提供了一种有效的方法. 次于纤维素的第二大可再生生物质资源ꎬ也是一 在过去的近５０年时间里ꎬ木质素的接枝共聚反应 种环境友好的天然有机高分子材料ꎬ约占地球上 大多采用自由基聚合ꎬ主要通过辐照、化学或者酶 [３] [１７~２４] [２５] 非化石能源的３０％ . 目前全球可用的木质素已 催化等方法 .我们小组 以ＦｅＣｌ ￣Ｈ Ｏ 为 ２ ２ ２ １１ 经超过３０ ×１０ 吨ꎬ每年仅造纸工业、纤维素材 氧化还原催化体系研究了脱碱木质素与苯乙烯的 料、纤维素乙醇工业和其他生物质的生产工艺产 接枝共聚反应ꎬ并且考察了反应温度、反应时间、 ７ [２ꎬ４] 生的木质素就高达５ ×１０ 吨 .木质素通常作 单体浓度以及催化剂的用量对接枝共聚反应的收 为木材水解物和造纸工业的副产物得不到充分的 率、单体转化率、接枝效率和接枝度的影响ꎬ并合 利用ꎬ并被视为严重污染环境的主要物质.随着人 成了具有良好的兼容性和黏附性的热塑性高分子 们保护环境ꎬ合理利用资源意识的提高ꎬ以