多重環境響應性三嵌段共聚物及其製備方法和應用的製作方法
2023-10-23 09:13:42 1
專利名稱：多重環境響應性三嵌段共聚物及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及聚合物合成及其製備技術領域，具體的是關於一種具有多重環境響應性的三嵌段共聚物及其製備方法和應用。
背景技術：
近年來環境響應性聚合物，如pH響應性、溫度響應性、光響應性、離子強度響應性等性能引起了科研工作者的廣泛關注。這主要是因為環境響應性聚合物在外界環境有微小變化的情況下能夠發生聚合物分子鏈構象的變化，使該類材料進一步發生較大的物理變化或化學變化，能快速地對外界環境的刺激產生反應。這類具有較高環境敏感性的高分子材料在生物醫藥、智能材料、光電信息存儲等領域存在著巨大的應用潛力。聚乙二醇(PEG)具有優異生物相容性的，可以作為親水的多重響應嵌段共聚物膠束的殼層，起到很好穩定膠束的作用。另外在生物醫學上，擁有聚乙二醇殼層的嵌段聚合物膠束可以防止蛋白質吸附及細胞粘附，並且還能阻止網狀內膜組織系統的識別，防止在血液環境中膠束的早期清除。聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)是一種陽離子型丙烯酸類衍生物聚合物，是具有溫度和PH敏感性的高分子。PDMAEMA分子結構中同時具有親水性的叔胺基、羰基和疏水性的烷基基團，且兩類基團在空間結構式上互相匹配，當環境(溫度或PH值)改變時會造成氫鍵的形成與破壞，從而導致高分子相態的變化。另外，PDMAEMA與DNA具有很好的親和性，具有生物相容性、抗凝血功能，因此它在智能材料上具有廣泛的應用前景。偶氮苯聚合物(PAZO)由於有很好的非線性光學生色基團，通過光照能夠引起光致異構和分子重新取向等性能，可引起材料吸收和折射的各項同性和各項異性的變化，從而產生光學非線性效應，因此，含有偶氮聚合物的材料在非線性光學材料和智能材料領域具有廣闊的應用前景。這方面的研究近年來得到了迅速地發展。近幾年來，將具有溫度響應性的聚N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAM)聚合物和具有光學響應性的偶氮苯聚合物結合在一起，形成一種僅具有溫度和光雙重響應的共聚物材料PEO-A-P(AZO-co-NIPAM)已有成功的報導(Macromol. Rapid Commun. 2010，31，640 -644)。而隨著智能材料的發展，更多的、同時具有多重環境響應性的、結構明確的共聚物材料受到了本領域研究人員的關注。
發明內容
本發明目的在於在現有研究的基礎上，提供一種結構新型、具有多重環境響應性的三嵌段共聚物，該三嵌段共聚物具有光、溫度及PH值多重環境響應性；本發明的第二目的是，提供所述三嵌段共聚物的製備方法，本發明的第三目的是，證明所述三嵌段共聚物在非線性光學材料、光響應、儲存器件及智能材料領域能夠得到新的廣泛地應用。為實現上述目的，本發明採取的技術方案如下。一種多重環境響應性三嵌段共聚物，其特徵是，含有由帶有活性功能基團的聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物引發含偶氮苯基團單體得到聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯-b-聚偶氮苯三嵌段共聚物，其化學結構式為
權利要求
1.一種多重環境響應性三嵌段共聚物，其特徵在於，含有由帶有活性功能基團的聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物引發含偶氮苯基團單體得到聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯-b-聚偶氮苯三嵌段共聚物，其化學結構式為
2.一種多重環境響應性三嵌段共聚物的製備方法，採用原子轉移自由基聚合的方法，其特徵在於，先由聚乙二醇引發甲基丙烯酸二甲胺乙酯單體得到聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物；再由帶有活性功能基團的聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物進一步引發含偶氮苯基團單體得到聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯_b-聚偶氮苯三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物的化學結構式為
3.根據權利要求2所述的多重環境響應性三嵌段共聚物的製備方法，其特徵在於所述聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物的製備過程為以苯甲醚、異丙醇、甲醇、水、或者甲醇與水的混合溶劑為溶劑，以聚乙二醇-Br為引發齊U，除去體系中的氧氣，加入N, N, N』，N』，N』 』 -五甲基二乙胺三胺與溴化亞銅組成的催化體系，在氮氣保護下進行反應，反應溫度為20 60°C，反應時間為I 12小時；然後過中性氧化鋁柱，以四氫呋喃為淋洗液，濃縮後在正己烷中沉澱3次，抽濾，真空乾燥，得到白色黏狀的聚乙二醇聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物，其合成過程的通式為
4.多重環境響應性偶氮苯三嵌段共聚物在智能材料領域的應用。
5.多重環境響應性偶氮苯三嵌段共聚物在光電信息存儲領域的應用。
全文摘要
本發明多重環境響應性三嵌段共聚物，含有由聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物引發含偶氮苯基團單體得到聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯-b-聚偶氮苯三嵌段共聚物，其化學結構式為 ，式中偶氮苯基團中的亞甲基數目n=2～9；所述三嵌段共聚物的製備方法是，採用原子轉移自由基聚合方法，先由聚乙二醇引發甲基丙烯酸二甲胺乙酯單體得到聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯兩嵌段共聚物；再由兩嵌段共聚物進一步引發含偶氮苯基團的單體得到聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯-b-聚偶氮苯三嵌段共聚物。本發明的三嵌段共聚物具有光、溫度及pH值多重環境響應性，在智能材料、光電信息存儲領域有廣泛的應用前景。
文檔編號C08F220/34GK102633960SQ20121009545
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者莊啟昕, 莊澤亮, 朱文杰, 林嘉平, 林紹梁, 賀小華, 邢耀輝 申請人:華東理工大學