广东化工 2013年第1期· 54 · 第40卷总第243期两亲聚合物的合成方法及应用蔡晓新，郝阿辉，刘秋霞，陈振远，吴世易，吴旭*(广州大学化学化工学院，广东广州 510006)[摘要]文章对两亲聚合物的合成方法及应用进行了综述。
两亲聚合物可通过胶束共聚合、溶液聚合、分散聚合、主链接枝法等方法合成。
目前已广泛应用于成膜材料、药物运输、降低稠油粘度、稳定金属胶体、处理污染体系等领域，具有良好的市场前景。
[关键词]两亲聚合物；合成方法；应用[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)01-0054-01Synthesis and Application of the Amphiphilic PolymersCai Xiaoxin, Hao A’hui, Liu Qiuxia, Chen Zhenyuan, Wu Shiyi, Wu Xu*(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China) Abstract: The synthesis and application of the amphiphilic polymers were reviewed. The amphiphilic polymers could be synthesized via micelle copolymerization, solution polymerization, dispersion polymerization and matrix polymerization. Amphiphilic polymers were applied to various fields like membrane material, transportation of medicine, viscosity reducer, disposing polluted solution and so on.Keywords: amphiphilic polymers；synthesis；application两亲聚合物是一类具有特殊分子骨架的双亲高分子结构，结构中可控结构参数众多，主链的长短及刚柔性质可以通过单体类型和聚合度的调节而改变；功能性侧链的种类、长度及密度也可以变化，可帮助人们实现从分子水平上调控两亲分子性能的愿望，具有强大的功能可塑性和可控性。
特别是将“刺激-响应”的功能型基团引入到分子骨架当中，便可形成具有各种响应性能的“智能”体系，具备传统表面活性剂和聚合物所不具有的粘度可控、高官能度、强增溶性和乳液稳定性等优异性能[1-2]。
1 两亲聚合物的合成方法两亲聚合物合成方法有大分子单体聚合法和主链接枝法，大分子单体聚合法又可分为胶束共聚合、溶液聚合和分散聚合。
1.1 胶束共聚合胶束共聚合技术是在二十世纪八十年代由Turner等[3]提出并发展起来的一种新型的合成方法。
这种方法的特点是单体以胶束的形式存在于聚合体系中，该方法可以制备具有较高分子量的聚合物，具有表面活性剂的功能。
在胶束共聚合体系中，具有亲水和疏水端的两亲单体以胶束的形式存在于水溶液中，而亲水单体在水相中，由水溶性引发剂来引发聚合，生成的水溶性大分子自由基在胶束界面引发胶束内疏水单体或两亲单体进行聚合[4]。
由于胶束内两亲单体的局部浓度大反应快，它们会形成微嵌段结构结合在高分子主链上。
此后，自由基离开胶束进入水相，继续引发亲水单体聚合，再次遇到其它含疏水或两亲单体的胶束，形成另一个疏水微嵌段[5]。
一般情况下，亲水单体自由基的寿命比较长，因此以上步骤可以重复使用多次，得到的缔合聚合物中疏水或两亲单体以无规的小尺寸多嵌段分布[6]。
1.2 溶液聚合溶液共聚合方法是选择合适的单一或混合溶剂作为反应介质，以保证所使用的单体能完全溶解在反应介质中。
溶液聚合可分为两种，一种是沉淀共聚，另一种是均相共聚。
当单体和得到的共聚产物均溶入反应介质中时，发生均相共聚。
若得到的共聚产物不溶于介质中，则发生沉淀共聚。
一般情况下，溶液聚合得到的聚合产物中疏水体呈孤立、无规状态分布在聚合物主链上。
1.3 分散聚合分散聚合的方法是将疏水单体在外力作用下分散在水溶液中，使其呈细小的液滴或颗粒分数于体系，是一个非均相反应体系，一般需要添加分散剂[7]。
在此类反应体系中，引发剂是水溶性的，聚合反应发生在水相中，很难进入到疏水单体形成的液滴或颗粒内。
其次，由于液滴或颗粒比较大，因此总界面比较小，疏水单体粒子不能有效参与自由基反应，而只有溶在水中的疏水单体才能参与共聚合反应。
1.4 主链接枝法该方法是先准备出适当结构的主链聚合物, 然后和聚乙二醇单甲醚(MPEG)或长链脂肪醇通过酯化或酯交换反应制备出两亲聚合物，林圣森[7]采用主链接枝法，在两步反应中使用相同的溶剂，尝试用“一锅”法将聚乙二醇单甲醚(MPEG)或/和十二醇接枝到苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)上，分别制备出了两亲聚合物SMA-g-MPEG、SMA-g-C12H25OH和SMA-g-MPEG+C12H25OH，并研究了它们的水溶性及其水溶液的表面活性。
2 两亲聚合物的应用2.1 在膜的表面物理改性中的应用膜的表面物理改性中，两亲性高分子聚合物一般作为表面活性剂、表面涂层或者与高分子膜进行共混、形成一种新的膜材料。
它在成膜过程中自发地向膜表面迁移富集，并进行自组装，显著改善PVDF膜的亲水性和抗污染性能。
通过两亲性高分子聚合物中的反应性基团还可在膜表面固定某些功能分子或基团，进一步对膜进行表面修饰，使其，亲水性能、通透性能、抗污染性能得到显著提高[8]。
2.2 作为药物载体的应用两亲性聚合物胶束属于纳米缔合胶体体系，是一种新型的药物载体，具有很高的内核载药容量和独特的体内分布特征。
两亲性聚合物在结构上可以划分出亲水部分和疏水部分。
由于这种独特的化学结构，在水溶液中能形成具有球形内核—外壳结构的共聚物胶束，其疏水部分构成内核，亲水部分形成外壳。
内核可以作为疏水性药物的容器，将药物增溶在核心，降低毒副作用，外壳可对药物起保护作用，提高药物的稳定性，并且达到缓释作用，同时通过对胶束的表面修饰可以达到靶向作用。
在难溶性药物、大分子药物和基因治疗药物载体给药方面具有独特的优势。
在胶体粒子粒径约为10~100 nm。
纳米级的粒径加上亲水性的胶束外壳，使之不易被网状内皮系统吞噬，可阻止蛋白质和细胞的吸附，因而能在血液中长时间循环并保持稳定，同时纳米级的粒径也使载药胶束在靶位表现出更好的生物膜穿透能力[9]。
2.3 作为稠油降粘剂的应用稠油中较多的胶质、沥青质、石蜡及有机酸等物质使原油具有较高的密度和较高的粘度，严重制约着稠油的开采和输送。
两亲高分子表面活性剂可与蜡晶共晶或吸附，改变了多蜡原油的结构力学性质，并在石蜡晶体表面产生了能量势垒，这种表面势垒能阻止石蜡分子间连成凝胶体，从而降低稠油的粘度及凝点，改善其流动性。
除此之外，两亲高分子聚合物还能促进原油的乳化和分散[10]。
(下转第63页)[收稿日期] 2012-12-11[基金项目] 国家级大学生创新训练项目(201211078002)资助[作者简介] 蔡晓新(1991-)，男，汕头人，本科生，主要研究方向为两亲聚合物。
*为通讯作者：吴旭(1984-)，男，博士。
2013年第1期广东化工第40卷总第243期 · 63 ·能的评价指标,通过特殊的放大成像系统观察污泥磁化后颗粒形态的变化发现：磁感应强度对污泥颗粒形态，污泥的吸附性能以及聚沉速度都有不同程度的影响，磁场强度为 90 mT，磁化30 min 聚沉速度具有最大的增幅，而磁场强度为45 mT时的污泥吸附性能最大。
5 结论及展望磁技术可以和活性污泥法联合使用，在处理过程中强化效果明显、能耗低、无二次污染，适用于污水厂旧工艺的改造升级，是一项极具发展前景的技术。
该强化技术还有很大的研发空间，比如确定最佳的磁粉投加量和磁场参数、磁场对微生物代谢和种群分布的影响、磁粉对曝气效果的影响与设备的磨损、能耗等。
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