本发明专利技术提供了化合物DA‑I2959，结构如式(1)所示，聚合物DA‑Polymer，结构如式(2)所示，及所述化合物DA‑I2959、所述聚合物DA‑Polymer的制备方法。本发明专利技术还提供了一种所述的聚合物DA‑Polymer或者所述的制备方法得到的聚合物DA‑Polymer的使用方法。本发明专利技术进一步提供了一种油润滑材料。
Compound DA-I2959, Polymer DA-Polymer and their preparation, use methods, oil lubricating materials
【技术实现步骤摘要】
化合物DA-I2959、聚合物DA-Polymer及制备、使用方法，油润滑材料
本专利技术涉及聚合物分子刷
，特别是涉及一种化合物DA-I2959、聚合物DA-Polymer及制备、使用方法，油润滑材料。
技术介绍
贻贝是生活在海洋中的一种生物，它通过分泌一种黏附蛋白，强力地吸附在水下各种材料的表面。研究表明，黏附蛋白主要由含有邻苯二酚基团的左旋多巴和含有氨基基团的赖氨酸组成，多巴胺作为该黏附蛋白的分子结构模拟物，兼具两种组分部分的官能团。仿生学界在研究这种黏附行为的黏附机理时发现，多巴胺可以通过自聚合与几乎所有类型的无机和有机物质形成强的共价和非共价相互作用。而聚多巴胺层所含的官能团还可以通过自由基转移聚合或接光引发剂后进行光聚合接枝不同性质的聚合物涂层或生物分子涂层，使材料表面进一步功能化。聚合物分子刷，指聚合物分子通过高分子链上的活性位点接枝到材料表面上，在较高的接枝密度下，聚合物链之间的相互排斥作用导致其在表面上保持伸展状态，形成一层非常薄的聚合物薄膜。随着表面接枝密度的增加，分子链间的相互排斥作用也随之增强，聚合物在表面的结构越来越接近“刷”型结构。聚合物分子刷因在关节滑液润滑中的巨大作用而引起广泛关注。由此而进一步延伸在油润滑中的广泛研究。聚合物分子刷的接枝方式主要有两种，分别为“graftingto”及“graftingfrom”。“graftingto”即首先合成的具有反应性官能团的聚合物直接通过与基材的官能团之间的化学反应直接将聚合物接枝到基材上；“graftingfrom”即通过基材上的活性中心来引发聚合物分子刷的单体进行聚合。油润滑聚合物分子刷的研究多以“graftingfrom”方法接枝，与“graftingto”方法相比，“graftingfrom”方法改性效果好，但过程复杂、条件苛刻，适用基材少，因此在工业应用中，对于超大型的工具及设备实现应用“graftingfrom”方法生产表面接枝聚合物贩子刷的材料具有一定难度。“graftingto”方法由于方法简单，在工业生产中具有极好的应用前景，但表面改性效率低且不稳定，现有研究中由于聚合物分子空间位阻的影响，聚合物接枝密度不高。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种材料表面接枝聚合物分子刷的方法及其应用。本专利技术提供一种化合物DA-I2959，结构如式(1)所示：本专利技术还提供一种聚合物DA-Polymer，具有多巴胺端基和聚合物尾链Polymer，结构如式(2)所示：在其中一个实施例中，所述聚合物尾链Polymer包括端部与所述多巴胺端基连接的主链和从所述主链延伸的多个侧链。在其中一个实施例中，所述侧链具有与所述主链连接的酯基。在其中一个实施例中，所述聚合物尾链Polymer为聚烯酸酯类化合物。在其中一个实施例中，所述聚合物尾链Polymer包括聚甲基丙烯酸月桂酯、聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱)、聚甲基丙烯酸磺酸甜菜碱中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述聚合物尾链Polymer的聚合度为80至200。本专利技术还提供一种根据权利要求1所述的化合物DA-I2959的制备方法，包括：提供光引发剂2959-Tos，所述光引发剂2959-Tos的结构式如式(3)所示：将所述光引发剂2959-Tos与多巴胺在惰性气体保护和第二碱性试剂催化条件下进行第二取代反应得到所述化合物DA-I2959。在其中一个实施例中，所述第二碱性试剂为弱碱性试剂，包括碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述光引发剂2959-Tos为光引发剂2959和对甲苯磺酰氯在第一碱性试剂催化条件下进行第一取代反应得到。在其中一个实施例中，所述第一碱性试剂为强碱性试剂，包括KOH、NaOH、甲醇钠中的一种或多种。本专利技术还提供一种所述的聚合物DA-Polymer的制备方法，包括：利用根据权利要求1所述的化合物DA-I2959作为引发剂，引发聚合物单体聚合。在其中一个实施例中，所述引发所述聚合物单体聚合的步骤包括：在60℃至90℃惰性气体氛围下，通过紫外光照射所述聚合物单体。在其中一个实施例中，所述聚合物单体包括甲基丙烯酸月桂酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱、甲基丙烯酸磺酸甜菜碱中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述聚合物单体与所述化合物DA-I2959的摩尔比为400至1000。本专利技术还提供一种所述的聚合物DA-Polymer或者所述的制备方法得到的聚合物DA-Polymer的使用方法，包括：将所述聚合物DA-Polymer的溶液施加于基材表面，优选的，所述聚合物DA-Polymer溶液pH为8.2-8.5；优选的，所述施加为将所述基材在所述聚合物DA-Polymer溶液中浸泡或将所述聚合物DA-Polymer溶液喷涂与所述基材表面。在其中一个实施例中，所述聚合物DA-Polymer溶液的浓度为5至50mg/mL。本专利技术还提供一种油润滑材料，包括：基材；及所述的聚合物DA-Polymer或者所述的制备方法得到的聚合物DA-Polymer，所述聚合物DA-Polymer负载在所述基材的表面，优选的，所述基材包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子聚合物材料中的一种或多种。本专利技术提供的化合物DA-I2959，具有多巴胺端基结构以及可由光引发自由基并引发单体聚合的结构，可用于制备聚合物DA-Polymer。本专利技术提供的聚合物DA-Polymer具有多巴胺端基结构，多巴胺端基与基材表面具有强的吸附作用，可有效解决利用“graftingto”方法在基材表面接枝聚合物分子效率低且不稳定的问题，同时该聚合物分子空间位阻小，接枝密度高，在材料表面接枝形成分子刷可提高材料的润滑性。附图说明图1为本专利技术实施例表面接枝聚合物DA-PLMA分子刷的钛片与表面未接枝聚合物的钛片摩擦测试数据图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种化合物DA-I2959，结构如式(1)所示：所述化合物DA-I2959可通过光引发聚合反应与聚合物单体形成如结构式(2)所示的聚合物DA-Polymer。所述聚合物DA-Polymer可应用于制备长期稳定的聚合物分子刷，用于基材表面的改性。所述聚合物DA-Polymer具有多巴胺端基结构，多巴胺端基与基材表面具有强的吸附作用，并可有效解决利用“graftingto”方法在基材表面接枝聚合物分子效率低且不稳定的问题，同时该聚合物分子空间位阻小，接枝密度高，在材料表面接枝形成分子刷可提高材料的润滑性。所述聚合物DA-Polymer用于基材表面的改性。所述聚合物DA-Polymer还具有聚合物尾链Polymer，所述聚合物尾链Polymer包括端部与所述多巴胺端基连接的主链和从所述主链延伸的多个侧链。所述主链包括多个如式(4)所示的重复单元，R即为所述侧链，所述重复单元的个数即所述聚合物尾链Polymer的聚合度。在一实施例中，所述聚合物尾链Polymer的聚合度为80至200。在一实施例中，所述侧链R具有与所述主链连接的酯基。所述侧链优选为碳数为6至18的长链烷酯基。在一实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种化合物DA‑I2959，结构如式(1)所示：
【技术特征摘要】
1.一种化合物DA-I2959，结构如式(1)所示：2.一种聚合物DA-Polymer，具有多巴胺端基和聚合物尾链Polymer，结构如式(2)所示：3.根据权利要求2所述的聚合物DA-Polymer，其特征在于，所述聚合物尾链Polymer包括端部与所述多巴胺端基连接的主链和从所述主链延伸的多个侧链。4.根据权利要求3所述的聚合物DA-Polymer，其特征在于，所述侧链具有与所述主链连接的酯基。5.根据权利要求2所述的聚合物DA-Polymer，其特征在于，所述聚合物尾链Polymer为聚烯酸酯类化合物。6.根据权利要求2所述的聚合物DA-Polymer，其特征在于，所述聚合物尾链Polymer包括聚甲基丙烯酸月桂酯、聚(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱)、聚甲基丙烯酸磺酸甜菜碱中的一种或多种。7.根据权利要求2所述的聚合物DA-Polymer，其特征在于，所述聚合物尾链Polymer的聚合度为80至200。8.一种根据权利要求1所述的化合物DA-I2959的制备方法，包括：提供光引发剂2959-Tos，所述光引发剂2959-Tos的结构式如式(3)所示：将所述光引发剂2959-Tos与多巴胺在惰性气体保护和第二碱性试剂催化条件下进行第二取代反应得到所述化合物DA-I2959。9.根据权利要求8所述的化合物DA-I2959的制备方法，其特征在于，所述第二碱性试剂为弱碱性试剂，包括碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。10.根据权利要求8所述的化合物DA-I2959的制备方法，其特征在于，所述光引发剂2959-Tos为光引发剂2959和对甲苯磺酰氯在第一碱性试剂催化条件下进行第一取代反应得到。11.根据权利要求9所述的化合物DA-I2959的制备方法，其特征在于，所述第一碱性试剂为强碱性试剂，包括KOH、NaOH、甲醇钠中的一种或...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪玉，何明锐，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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