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  前端聚合技術(shù)是一種通過(guò)局部反應(yīng)區(qū)域在聚合物單體中的移動(dòng)從而將聚合物單體轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔锏囊环N反應(yīng)模式，與傳統(tǒng)的聚合方法相比，具有無(wú)需攪拌、節(jié)能（能耗降低10個(gè)數(shù)量級(jí)以上）、省時(shí)、工藝可控、適用于極端條件（外太空、失重）、轉(zhuǎn)化率高和產(chǎn)物性能優(yōu)越等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)成為先進(jìn)聚合技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

  南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、化工學(xué)院陳蘇教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事前端聚合技術(shù)的方法學(xué)與應(yīng)用研究，開發(fā)了新型前端聚合技術(shù)，包括等離子體誘導(dǎo)前端聚合、激光引發(fā)前端聚合、磁熱引發(fā)前端聚合、多通道前端聚合、微通道前端聚合。此外，以特定的功能材料為導(dǎo)向，采用前端技術(shù)制備了一系列功能凝膠材料、聚氨酯材料和互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料。(Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 1235; Macromolecules2014, 47, 1875; Chem. Mater. 2010, 22, 5653; J. Mater. Chem. A 2015, 3, 17351; Sol. RRL 2021, 2100917; Macromol. Rapid Commun. 2021, 42, 2100421; J. Mater. Chem. C 2020, 8, 14083; J. Mater. Chem. C 2019, 7, 10988; Ind. Eng. Chem. Res. 2019, 58, 17067; Polym. Chem. 2018, 9, 420; Macromolecules 2015, 48, 5543; J. Mater. Chem. A 2013, 1, 7326, etc.)

  基于系統(tǒng)的前端聚合技術(shù)研究基礎(chǔ)，近日，陳蘇教授團(tuán)隊(duì)受邀在聚合物領(lǐng)域國(guó)際知名期刊《Progress in Polymer Science》撰寫前端聚合綜述，介紹了前端聚合的典型特征及前端聚合動(dòng)力學(xué)的影響因素；系統(tǒng)總結(jié)了前端聚合技術(shù)的發(fā)展，從傳統(tǒng)的熱差前端聚合、等溫前端聚合和光引發(fā)前端聚合到等離子體誘導(dǎo)前端聚合、超聲引發(fā)前端聚合、激光引發(fā)前端聚合、磁熱引發(fā)前端聚合、多通道前端聚合、3D打印前端聚合；著重介紹了前端聚合技術(shù)在多種聚合物合成領(lǐng)域（納米復(fù)合材料、互穿網(wǎng)絡(luò)材料、梯度材料、樹脂、功能凝膠材料）及連續(xù)管式反應(yīng)器領(lǐng)域的應(yīng)用；概括了最新的前端聚合集成技術(shù)（前端聚合-微流控技術(shù)、前端聚合-圖案化技術(shù)、前端聚合-酶催化技術(shù)、前端聚合-自輸送技術(shù)、前端聚合-3D打印技術(shù)、前端聚合-血管化技術(shù)）在先進(jìn)功能聚合物領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用（圖1）。最后總結(jié)了前端聚合技術(shù)存在的挑戰(zhàn)并展望了其未來(lái)發(fā)展方向，認(rèn)為隨著材料、化學(xué)、物理、工程等領(lǐng)域的研究人員共同努力，前端聚合技術(shù)將在聚合物合成領(lǐng)域產(chǎn)生不可或缺的影響。

圖1 前端聚合的分類及應(yīng)用。

  該研究成果以“Advances in Frontal Polymerization Strategy: from Fundamentals to Applications”為題發(fā)表在國(guó)際聚合物材料重要期刊《Progress in Polymer Science 》上，第一作者為南京工業(yè)大學(xué)李晴副教授，通訊作者為南京工業(yè)大學(xué)陳蘇教授和朱亮亮教授。

  前端聚合工藝制備高性能聚合材料，其能耗低于傳統(tǒng)聚合技術(shù)10個(gè)數(shù)量級(jí)以上，該技術(shù)有望在3D打印領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。目前該研究團(tuán)隊(duì)致力于3D打印-前端聚合技術(shù)、工藝研究，已開發(fā)了 3D打印設(shè)備，有望在該領(lǐng)域取得重大突破。

圖2 3D打印紡絲機(jī)（南京捷納思新材料有限公司）

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670022000120