最近，澳大利亞蒙納士大學(xué)的T. Hughes, George Simon 教授和Kei Saito 博士在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《材料 視野》上發(fā)表了《可光合成和光可逆交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)的合成和應(yīng)用》的綜述論文。他們在論文中指出：光固化的主要難題在于其低溫反應(yīng)條件。低溫在一定程度上限制了交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成與增長，無溶劑的本體聚合反應(yīng)在一定程度上也給光固化帶來挑戰(zhàn)。因此，以快速和高效的交聯(lián)反應(yīng)過程減輕擴散限制至關(guān)重要。除了所選的化學(xué)反應(yīng)外，預(yù)聚物組分及其性質(zhì)也可以有效地緩解上述問題。

文中指出，光固化通常以兩種形式發(fā)生：一是以多官能團單體或單體及交聯(lián)劑的混合物通過光聚合反應(yīng)直接形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，二是對熱塑性的線型聚合物進行修飾，通過聚合物鏈之間的光反應(yīng)或聚合物鏈和交聯(lián)劑反應(yīng)進而轉(zhuǎn)化為交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

光合成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)多種途徑示意圖

文中還列出了用于合成交聯(lián)光聚合物的幾種成熟技術(shù)。近年來，隨著光固化技術(shù)的發(fā)展，更多復(fù)雜但高效的光固化反應(yīng)也得以拓展，可廣泛地分為可逆和不可逆兩類，并應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。通常，不可逆光固化主要關(guān)注使用的便捷性探究反應(yīng)的程度，以及如何使用反應(yīng)動力學(xué)和可調(diào)節(jié)的響應(yīng)性來獲得更有利的引發(fā)。而可逆光固化平衡了反應(yīng)的簡單設(shè)計和反應(yīng)的速度，賦予材料更為復(fù)雜的功能性，用以設(shè)計智能材料。

該綜述回顧了過去十年中用于形成交聯(lián)聚合物的最常用或創(chuàng)新性的光化學(xué)品的性能，以及其進一步的應(yīng)用前景，并描述了幾種光修復(fù)系統(tǒng)，以舉例說明光可逆交聯(lián)聚合物的性能。

最后，筆者給出了相應(yīng)的總結(jié)。

光化學(xué)被廣泛應(yīng)用于聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建之中，研究人員以不施加熱量且快速可控的光反應(yīng)調(diào)整交聯(lián)聚合物的性質(zhì)。因此，光固化被廣泛認(rèn)為是一種高效且環(huán)保的固化方法。

光固化研究的一個關(guān)鍵焦點是能夠使用與反應(yīng)體系相適應(yīng)的特定波長的光，并將該光不斷推向可見光的波長波長范圍。光引發(fā)系統(tǒng)可以通過簡單地改變引發(fā)劑來實現(xiàn)，但對于其他材料來說卻是一項涉及大量實驗和復(fù)雜合成的挑戰(zhàn)。此外，對于光引發(fā)體系而言，還要特別關(guān)注體系的生物相容性。

由于許多獨特的性能，光可逆材料在過去十幾年中脫穎而出，并已被用于自修復(fù)材料、藥物輸送、可回收材料、液晶、光響應(yīng)等方面，促進聚合物工業(yè)向綠色環(huán)保的方向發(fā)展。

論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/MH/C9MH00217K#!divAbstract