疏水单体在水中的RAFT聚合：壳-冠型空心微球反应器中的RAFT聚合研究

在水中实施疏水单体可控RAFT聚合是本项目研究的主要问题。常规乳液或细乳液RAFT聚合存在乳液稳定性差、可控性不好等缺点。为此，我们提出了一种在水中实施疏水单体可控RAFT聚合的新方法。我们设计了聚苯乙烯-co-聚乙烯吡咯烷酮（PS-co-PVP）壳-冠型空心微球反应器，这种壳-冠型空心微球含有亲水的冠，可以使微球反应器稳定地分散于水中；微球反应器含有一个疏水的空腔，可以包囊疏水单体和RAFT试剂。包囊有疏水单体和RAFT试剂的空心微球反应器可以稳定地分散在水中，疏水单体在微球反应器的空腔中发生RAFT聚合，从而避免常规乳液聚合中乳液稳定性差、可控性不好等缺点。通过对空心微球反应器的结构、RAFT试剂的性质、引发剂的性质等因素对苯乙烯在壳-冠型空心微球反应器中RAFT聚合的影响的研究，揭示疏水单体在空心微球反应器中RAFT聚合规律，发展一条在水中实施疏水单体可控RAFT聚合的新途径。

非均相环境下的RAFT聚合是制备分子量可控、分子量分布窄的聚合物粒子的重要方法。常规乳液或细乳液RAFT聚合存在乳液稳定性差、可控性不好等缺点。为此，我们提出了一种在水中实施疏水单体可控RAFT聚合的新方法。我们合成了不同孔结构的中空/多孔微球胶体，例如多孔胶体、中空胶体和Yolk-shell胶体等等多种中空/多孔胶体。我们把中空/多孔微球用作微反应器，将疏水单体、RAFT试剂和引发剂装载于中空/多孔微球胶体的空腔中。包囊有疏水单体和RAFT试剂的空心微球反应器可以稳定地分散在水中，疏水单体在微球反应器的空腔中发生RAFT聚合，从而避免常规乳液聚合中乳液稳定性差、可控性不好等缺点。.另外，我们还研究了另一种非均相RAFT聚合，即大分子RAFT试剂（Macro-RAFT试剂）存在下的分散聚合和乳液聚合。我们合成了多种线型和梳型macro-RAFT试剂，发现macro-RAFT试剂存在下的苯乙烯等单体的分散聚合有独特的动力学特征，即包含一个初期的慢速的均相聚合和后期的快速的非均相聚合两个阶段。另外，发现macro-RAFT试剂存在下的分散聚合是制备高浓度嵌段共聚物胶体的有效方法，并且macro-RAFT试剂的结构和性质对嵌段共聚物胶体的形态结构有重要的影响。.依托上述研究，在国际期刊发表25篇研究论文，在Wiley出版一章专著，获得2项授权中国专利。