Tag Archives: cyclic polymers

环状聚合物研究早就触及到“缠结”问题了

ResearchBlogging.org

原来我还以为环状聚合物的物理研究没什么特殊结论。我曾经提过一篇Adv. Polym. Sci.上的Review，只总结了合成问题。今天看到Macromolecules上的一篇文章，其中的Introduction着实总结了一下环状聚合物的缠结问题。缠结问题可以说是高分子物理的心脏，环状聚合物也只有研究到了缠结问题，才有望成为它本应成为的研究热点。

环状聚合物本身熔体只有粘度上的collasp，但是一量加入线形同类的时候，就来事了。“由于好多条线穿到环里，导致环要扩张，引起了环-环相互作用，形成了渝渗临界点。”这么短短的一句话里，就包含了一大串很hot的概念。不过，线穿到了环里这一说法是实验证实了的。把线交联掉，能困住穿进的环，如果有的话。这就又导致一个问题，就是想研究纯环状聚合物的性质很困难，因为稍微有一点线形同类杂质都会大大影响其实验结果，而线形同类杂质是很难去掉的。

不过，对于PEO来说，可能用α-环糊精去掉。我是很难想象我硕士做的那点儿东西，原来可以在环状聚合物的纯化上起到大作用。如果硕士答辩的时候老师问我：“你把高分子穿到环糊精里有什么用？”我回答说：“用来倒掉！剩下的就是环状高分子了！”那个老师会怎么想？

所以永远不要限定自己论文的读者。

Nam, S., Leisen, J., Breedveld, V., & Beckham, H. (2009). Melt Dynamics of Blended Poly(oxyethylene) Chains and Rings Macromolecules, 42 (8), 3121-3128 DOI: 10.1021/ma802294j

环状聚合物

我近来曾经感觉cyclic polymer将来会火。所谓cyclic polymer，我的理解是线形聚合物的常见分子量，头尾交接成环，分子量是比所谓macrocyclic molecules高得多的。cyclic polymer的有趣之处是没有链端效应，而线性聚合物的链端拓补学效应赋予了其很多独特的性能。很难想象分子量相当的cyclic polymer，只有线团，没有线端，会出现何种性质。大家都很乐观，觉得性质会奇怪得不得了。所以拼命找出好的合成方法。其实合成cyclic polymer的难点主要在产物分离上，因为始终会有大量线形副产物。去年Adv. Polym. Sci.的一篇cyclic polymer的Review也几乎通篇是在讲合成方法，只有最后一小段讲了些物理性质。

不过从初步研究到的物理性质来看，好像环状和线形的区别小得可怜。从这些基本物理性质的结果看来，cyclic polymer可能也不怎么神奇，再花这么大的力气去合成和分离可能意义不大。