專利名稱：一種三嵌段兩親性共聚物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及可控活性自由基聚合采用可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合進(jìn)行大分子設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)九十年代后,可控/活性自由基聚合技術(shù),諸如:氮氧穩(wěn)定自由基聚合NMP,原子轉(zhuǎn)移自由基聚合ATRP和可逆加成一斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合RAFT被證實(shí)為能夠設(shè)計(jì)合成兩親性聚合物的強(qiáng)大工具。由聚環(huán)氧乙烷段PEO和由可控/活性自由基聚合技術(shù)制備得的合成段組成的聚合物。這些大分子的典型合成路線為通過將聚乙二醇單甲醚的末端羥基轉(zhuǎn)化為一個(gè)功能基團(tuán)，該基團(tuán)適合于 NMP、ATRP 或者 RAFT 聚合。文獻(xiàn) I (Lutz J-F.Solution self-assemblyof tailor-made macromolecular building blocks prepared by controlled radicalpolymerization tec hniques.Polym Int 2006, 55 (9):979-993.)綜述了以 PEO 為親水鏈段的大量實(shí)例。含有對氯甲基苯乙烯的共聚物因?yàn)橛衅S基氯的存在而使其非常受關(guān)注。在已有的研究報(bào)道中，采用含有對氯甲基苯乙烯單元的共聚物作為大分子引發(fā)劑制備了結(jié)構(gòu)明確的梳型聚合物。此外，也有研究報(bào)道通過用三乙胺對疏水嵌段聚合物前驅(qū)體PVBC-b-PS進(jìn)行季銨化處理，制備了陽離子型的兩親性聚合物PVBC.N(C2H5) 3-b-PS，文獻(xiàn)2 (Save Μ,Manguian M, Chassenieux C， Charleux B.Synthesis by RAFT of amphiphilic blockand comblike cationic copolymers and their use in emulsion polymerizationfor the electrosteric stabilization of latexes.Macromolecules,2005, 38
(2):280-289.)通過該方法制備的陽離子兩親性嵌段共聚物。文獻(xiàn) 3 (Zhijiao Dong, Zhifeng Fu, Yan Shi, Wantai Yang.Synthesis andcharacterization of Q-PEO-b-PVBC and Q-PEO-b-(PVBC-grad-PS) combined RAFTpolymerization and post-polymerization quaternization.Journal of PolymerResearch, 2012, 19 (9): do1: 10.1007/sl0965-012_9953-y)是由本研究組報(bào)道了 PEO大分子鏈轉(zhuǎn)移劑的合成優(yōu)化條件，得到了高轉(zhuǎn)化率的末端帶有雙硫酯的大分子RAFT試劑。但文獻(xiàn)中尚未報(bào)道將ΡΕ0，PS和PVBC三種聚合物通過可控活性自由基聚合技術(shù)連接到一起，并對PVBC鏈段進(jìn)行季銨化處理得到一種新型的三嵌段兩親性嵌段共聚物，該種共聚物的合成將為大分子自組裝領(lǐng)域提供一種結(jié)果明確的模板研究分子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)和聚合后的季銨化處理設(shè)計(jì)合成了一種既有非離子型的親水鏈段又有陽離子型鏈段的結(jié)構(gòu)明確的兩親性嵌段共聚物PEO-b-PS-b-PVBC.N (C2H5) 3，其制備的基本步驟如下:首先，用不同分子量的PEOMacro-CTA作為RAFT試劑，合成兩嵌段共聚物PE0-b-PS，然后以PE0-b-PS作為RAFT試劑設(shè)計(jì)合成三嵌段共聚物PEO-b-PS-b-PVBC，最后對PEO-b-PS-b-PVBC用三乙胺處理得到PEO-b-PS-b-PVBC.N (C2H5) 3。本發(fā)明提供了一種將PEO，PS和PVBC連接到一起并進(jìn)行季銨化處理得到結(jié)構(gòu)明確的三嵌段兩親性共聚物的方法，其特征在于，包括以下步驟:第一步:嵌段共聚物PEO-b-PS的制備在氬氣氣氛下，以PEO Macro-CTA作為大分子RAFT試劑，AIBN為引發(fā)劑，苯乙烯為單體，苯為溶劑，在70 °C下反應(yīng)12-24小時(shí),反應(yīng)完后用甲醇沉淀,通過改變苯乙烯的投入量和反應(yīng)時(shí)間，得到不同聚合物的聚苯乙烯鏈段；
權(quán)利要求
1.一種三嵌段兩親性共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下三個(gè)步驟: 第一步:嵌段共聚物PEO-b-PS的制備 在氬氣氣氛下，以PEO Macro-CTA作為大分子RAFT試劑，AIBN為引發(fā)劑，苯乙烯為單體，苯為溶劑，在70 0C下反應(yīng)12-24小時(shí)，反應(yīng)完后用甲醇沉淀，通過改變苯乙烯的投入量和反應(yīng)時(shí)間，得到不同聚合物的聚苯乙烯鏈段PEO-b-PS ； 第二步:嵌段共聚物PEO-b-PS-b-PVBC的制備 在氬氣氣氛下，以第一步制得的PEO-b-PS作為大分子RAFT試劑，AIBN為引發(fā)劑，對氯甲基苯乙烯為單體，苯為溶劑，在70 °C下反應(yīng)12-24小時(shí)，反應(yīng)完后用甲醇沉淀，通過改變對氯甲基苯乙烯的投入量和反應(yīng)時(shí)間，得到不同聚合物的聚對氯甲基苯乙烯鏈段PEO-b-PS-b-P VBC ； 第三步:嵌段共聚物PEO-b-PS-b-PVBC的季銨化處理 將第二步所得的三嵌段共聚物PEO-b-PS-b-PVBC溶解在二氯甲烷中，加入聚對氯甲基苯乙烯中單體重復(fù)單元物質(zhì)的量的3到10倍的三乙胺，在40 °C下反應(yīng)48小時(shí)，最后根據(jù)聚對氯甲基苯乙烯鏈段的長度的不同，采用甲醇或者石油醚沉淀，最終得到PEO-b-PS-b-PVBC.N (C2H5) 3。
全文摘要
一種三嵌段兩親性共聚物的制備方法屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明通過可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合合成了一種既有非離子型的親水鏈段又有陽離子型鏈段的結(jié)構(gòu)明確的兩親性嵌段共聚物。本發(fā)明步驟共分為三步第一步通過RAFT聚合，采用PEO末端修飾有雙硫酯的PEO大分子鏈轉(zhuǎn)移劑作為RAFT試劑，用AIBN為引發(fā)劑，苯乙烯為單體設(shè)計(jì)合成了兩嵌段共聚物PEO-b-PS。第二步通過RAFT聚合，用帶有雙硫酯末端的PEO-b-PS作為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑，用AIBN為引發(fā)劑，對氯甲基苯乙烯為單體設(shè)計(jì)合成了三嵌段共聚物PEO-b-PS-b-PVBC。第三部用三乙胺對PVBC鏈段進(jìn)行季銨化處理得到一種新型的三嵌段兩親性共聚物PEO-b-PS-b-PVBC·N(C2H5)3。
文檔編號(hào)C08F293/00GK103214634SQ20131011165
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者付志峰, 董志佼, 石艷 申請人:北京化工大學(xué)