一種兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物及其製備方法
2023-09-21 16:05:30
專利名稱：一種兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物及其製備方法
技術領域：
本發明屬於高分子合成領域，具體涉及一種兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物及其製備方法。
背景技術：
含氟聚合物是一類具有優良介電性能、高疏水性、高熱氧穩定性、優良的光學性能及化學穩定性的功能聚合物。但是氟材料價格昂貴，加工性能較差。而聚乙二醇和甲基丙烯酸酯價格比較便宜，其中聚乙二醇具有良好的生物相容性和親水性，甲基丙烯酸酯和含氟丙烯酸酯具有良好的疏水性。設計有效的合成方法合成同時含有這幾種單體的共聚物，調控其結構參數，使其能夠滿足不同功能、加工成形性及價格的要求就成為解決含氟聚合物當前困擾的有效途徑。·原子轉移自由基聚合(ATRP)是當前高分子合成領域的研究熱點，人們利用該方法可以合成多種結構可控的聚合物、嵌段共聚物等。但是，由於ATRP反應中應用金屬配合物為催化劑，所以產物的分離工藝比較困難，特別是對於分步合成三嵌段以上的多嵌段共聚物，其分離步驟會更多，合成效率低，成本較高。
發明內容
要解決的技術問題為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物及其製備方法，提供一種反應條件溫和、操作簡單、步驟減少、產物具有結構明確、分子量分布窄的兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物及一鍋法逐步加料的製備方法。該方法簡單易行，得到的五嵌段共聚物結構和分子量可控，具有優良的性能。技術方案—種兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物，其特徵在於名稱為聚含氟丙烯酸酯-b-聚甲基丙烯酸酯-b-聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸酯-b-聚含氟丙烯酸酯，結構式為
權利要求
1.一種兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物，其特徵在於名稱為聚含氟丙烯酸酯_b-聚甲基丙烯酸酯-b-聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸酯-b-聚含氟丙烯酸酯，結構式為
2.一種製備權利要求I所述的兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物的方法，其特徵在於步驟如下 步驟I製備活性溴封端的聚乙二醇大分子引發劑在氮氣氣氛下冰水浴中，按摩爾比計，將聚乙二醇2_溴丙醯溴三乙胺4_ 二甲氨基吡啶以1:2 8:2. 5^10:0. 2 0. 5進行混合，在室溫下反應24h，反應結束後過濾，然後蒸出一半溶劑；採用正己烷進行沉澱，然後用二氯甲烷溶解，此沉澱_溶解過程進行3次，再用正己烷沉澱；將沉澱後的產物在真空乾燥箱中烘乾至恆重，得到活性溴封端的聚乙二醇大分子引發劑；其中，聚乙二醇的分子量為900-12000 ； 步驟2製備兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物在氮氣氣氛保護下，以活性溴封端的聚乙二醇為大分子引發劑，以氯化亞銅為催化劑，以N，N，N』，N，』 N"-五甲基二亞乙基三胺PMDETA為催化劑配體，與甲基丙烯酸酯按摩爾比為引發劑催化劑催化劑配體甲基丙烯酸酯=l:f2:2 4:2(T300的比例進行原子轉移自由基聚合反應，反應混合物經過至少三次抽真空_充氮氣循環後，加熱6(T80°C下反應6 10h，然後加入含氟丙烯酸酯，所述聚乙二醇大分子引發劑與含氟丙烯酸酯摩爾比為1:2(T300 ;繼續在6(T80°C下反應6 10h，將產物用二氯甲烷溶解，並通過中性氧化鋁柱除去催化劑；再將其用正己烷沉澱，然後用二氯甲烷溶解，此沉澱-溶解過程進行3次，再用正己烷沉澱；將沉澱後的產物在真空乾燥箱中烘乾至恆重，得兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述甲基丙烯酸酯可以選擇甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸異丙酯。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述含氟丙烯酸酯為甲基丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸七氟丁酯，丙烯酸全氟辛基乙酯或全氟苯基甲基丙烯酸酯。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述氮氣的純度以質量比超過99.99%。
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述步驟I中的室溫為30°C。
7.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述步驟I和步驟2中的抽真空的真空度為 0. 08-0. IMPa0
8.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述步驟I和步驟2中在真空乾燥箱中的真空乾燥溫度40°C，真空度為0. 08-0. IMPa0
全文摘要
本發明涉及一種兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物及其製備方法，技術特徵在於名稱為兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物即聚含氟丙烯酸酯-b-聚甲基丙烯酸酯-b-聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸酯-b-聚含氟丙烯酸酯，合成方法是以溴封端的聚乙二醇為大分子引發劑，採用一鍋法逐步加料即大分子引發劑先與甲基丙烯酸酯發生原子轉移自由基聚合反應，然後反應結束直接加入含氟丙烯酸酯繼續通過原子轉移自由基聚合合成兩親含氟丙烯酸酯五嵌段共聚物。本發明反應條件溫和、操作簡單、步驟減少、產物收率高，節約時間和原料，成本降低，產物結構明確、分子量分布窄，在液晶、航空塗料、光導材料、納米碳材料、藥物載體等領域有潛在應用。
文檔編號C08F220/14GK102964543SQ20121039609
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者馬曉燕, 慄志廣, 強秀, 余杰, 張 傑 申請人:西北工業大學