瑞士研發(fā)生產不同長度聚合物的新方法可用于制造汽車零部件等

      據外媒報道，瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH）的研究人員研發(fā)了一種生產不同長度聚合物的新方法，可為此種新型聚合物材料用于此前無法實現的應用鋪平道路。

　　很難想象日常生活中沒有由合成聚合物制成的材料，衣服、汽車零部件、計算機或包裝產品都由聚合物材料制成。而且自然界中也存在很多聚合物，如DNA或蛋白質。

　　聚合物基于一個通用型架構打造：即由稱為單體的基本構建塊組成。聚合物合成需要將單體連接在一起，形成長鏈。想象一下，就是將玻璃珠穿在一根繩子上，形成不同長度（和重量）的鏈條。

　　生產聚合物的一個重要工藝是自由基聚合（FRP）。化工行業(yè)每年都采用FRP生產2億噸各種類型的聚合物，如聚丙烯酸、聚氯乙烯（PVC）和聚苯乙烯。盡管此種生產方法有很多優(yōu)點，但也有其局限性。FRP會生產各種長度不一聚合物的不可控混合物，換句話說，分散度很高。分散度是衡量材料中聚合物鏈長度是否均勻的一種指標，材料的性能在很大程度上都取決于分散度。

　　在日常使用的聚合物中，低分散度和高分散度的聚合物都需要。事實上，對于用于藥品或3D打印等很多高科技應用的聚合物而言，分散度高甚至是一個優(yōu)勢。

　　但是，如果化學家想要生產出具備特殊性能的聚合物材料，首先必須能夠按需調整分散度，從而讓他們能夠生產出各種類型的聚合物材料，此類材料要么含有均勻的聚合物種，即分散度低，要么分散度高，可與不同長度的聚合物分散在一起。但是，直到現在，都幾乎無法實現。

　　在材料系聚合物材料教授Athina Anastasaki的帶領下，有一組研究人員研發(fā)出了一種控制自由基聚合的方法，從而使研究人員能夠有系統(tǒng)地、完全控制聚合物材料的分散度。

　　過去，為了能夠在某種程度上控制自由基聚合工藝，化學家們會使用單一催化劑，雖然確保聚合物鏈的長度變得均勻，但是不能按預期控制整體的分散度。

　　現在，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員同時使用了兩種不同效果的催化劑，一種活性很高，一種活性很輕微，因而得以根據兩種催化劑的混合比例精確地調整分散度。如果活性較高的催化劑更多，就會產生更均勻的聚合物，即材料的分散度較低。然后，如果活性較低的催化劑越多，就會形成大量不同的聚合物分子，導致材料分散度較高。

　　該項研究意味著Anastasaki及研發(fā)團隊為新型聚合物材料的研發(fā)奠定了基礎。此外，他們的工藝具有可擴展性，不僅適用于實驗室，也適用于大量的物質。該工藝的另一個優(yōu)點是，即使是分散度高的聚合物，一旦聚合工程完成，還可以繼續(xù)生長，而此前這根本不可能實現。

　　此種高效且具有擴展性的方法已經引起了業(yè)內的興趣，用此種新工藝生產的聚合物可用于醫(yī)藥、疫苗、汽車、化妝品或3D打印行業(yè)。