一种嵌段共聚物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚合物领域，公开了一种嵌段共聚物的制备方法，具体是：以叠氮基团封端的聚合物和以α，β‑不饱和酯封端的聚合物为原料，在加热条件下经过环加成反应，产物重沉淀、真空干燥即可得到嵌段共聚物。本发明专利技术的两种聚合物原料制备方法简单，反应易控制，无需保护气体，后处理方便。相对于传统制备嵌段共聚物的方法，本发明专利技术提供了一种全新的模板，并可用于制备各种类型嵌段共聚物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物领域，特别涉及一种嵌段共聚物的制备方法和由该方法制备的嵌段共聚物。
技术介绍
作为一种应用广泛的材料，嵌段共聚物的设计与合成一直是高分子化学的重要研究领域之一。目前，嵌段共聚物已经被广泛的应用于诸如生物材料、塑料、橡胶、复合材料等领域。并且，嵌段共聚物的自组装行为能够形成有序结构的材料，例如胶束、囊泡、蠕虫型结构等，在药物控释放等领域具有优越的性能。当前，合成嵌段共聚物具有多种方法，例如原子转移自由基聚合、开环聚合、可逆加成聚合反应、点击化学等。通过这些方法的组成已经合成出成千上万中具有不同性能的聚合物。然而，这些方法都需要进行多步反应和多种不同的反应体系。并且，这些方法也需要多种不同的金属催化剂，造成资源浪费和环境破坏。同时，这些方法也需要惰性气体保护反应体系。综上所述，我们急需一种简单方便合成嵌段共聚物的方法。
技术实现思路
本专利技术所的目的是克服现有技术的不足，提供一种简单方便绿色的合成嵌段共聚物的方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种嵌段共聚物的制备方法，该方法的反应通式如下：将叠氮基团封端的聚合物1与α，β-不饱和酯封端的聚合物2进行反应，其中，M为聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、甲氧基聚乙二醇或聚乙二醇，L为一个或多个亚甲基，A为聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、甲氧基聚乙二醇或聚乙二醇，R为氢、烷基或苯基，催化剂为DBU。DBU是1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯。进一步地，所述聚酯为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯或聚己内酯。进一步地，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯或聚丁烯。进一步地，所述R为甲基。进一步地，所述叠氮基团封端的聚合物1与α，β-不饱和酯封端的聚合物2的摩尔比为1：1.1～1.4。进一步地，所述催化剂与叠氮基团封端的聚合物1的摩尔比是0.05～0.2：1。进一步地，所述反应的后处理为：反应结束后冷却至室温，经过重沉淀和真空干燥得到产物。进一步地，所述反应的温度是60～80℃。进一步地，所述反应的时间为30～60h。进一步地，所述反应的溶剂是氯仿。一种嵌段共聚物，由上述的制备方法制备而得。本专利技术以叠氮基团封端的聚合物和以α，β-不饱和酯封端的聚合物为原料，在加热条件下经过环加成反应后，产物经重沉淀、真空干燥即可得到嵌段共聚物。具有以下有益效果：1、本专利技术所用的叠氮基团封端的聚合物和α，β-不饱和酯封端的聚合物方便易得、容易制备，已有大量文献可供参考。2、本专利技术所用催化剂为DBU，这是一种应用极为广泛的碱，容易获得，并避免了金属催化剂的使用，保护环境。3、本专利技术的反应条件简单，只需简单加热，无需惰性气体保护，可以达到70～90％的收率。4、本专利技术的制备方法简洁，一步合成；制备过程简单易控制，后处理方便。相对于传统制备嵌段共聚物的方法，本专利技术提供了一种全新的模板，并可用于制备各种类型嵌段共聚物。附图说明图1为实施例1中制备的共聚物的氢核磁谱图；图2为实施例1中制备的共聚物的凝胶渗透色谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明：实施例1将2克叠氮基团封端的聚己内酯(相对分子质量20000，结构式为化合物3)、0.12克α，β-不饱和酯封端的甲氧基聚乙二醇(相对分子质量1000，结构式为化合物4)以及1.5毫克1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯溶解在30mL氯仿中，在80℃加热回流48h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所得到的沉淀物，在25℃真空干燥24h，得到产物，收率85％。产物的氢核磁谱图如图1所示，通过氢归属判断得到了产物；产物的凝胶渗透色谱图如图2所示，曲线a为化合物3，曲线b为产物，产物的峰位相对化合物3向左移动，保留时间减少，说明分子量增加，这是因为加成反应后分子量变大所致。实施例2将2克叠氮基团封端的聚己内酯(相对分子质量20000，叠氮基与聚己内酯通过一个亚甲基相连)、0.24克α，β-不饱和酯封端的甲氧基聚乙二醇(相对分子质量2000，R为乙基)以及1.5毫克1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯溶解在30mL氯仿中，在80℃加热回流48h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所得到的沉淀物，在25℃真空干燥24h，得到产物，收率88％。实施例3将0.5克叠氮基团封端的聚己内酯(相对分子质量5000，叠氮基与聚己内酯通过两个亚甲基相连)、0.24克α，β-不饱和酯封端的甲氧基聚乙二醇(相对分子质量2000，R为丙基)以及1.5毫克1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯溶解在30mL氯仿中，在80℃加热回流48h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所得到的沉淀物，在25℃真空干燥24h，得到产物，收率90％。实施例4将0.6克叠氮基团封端的聚苯乙烯(相对分子质量6000，叠氮基与聚苯乙烯通过三个亚甲基相连)、0.24克α，β-不饱和酯封端的甲氧基聚乙二醇(相对分子质量2000，R为氢)以及1.5毫克1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯溶解在30mL氯仿中，在80℃加热回流48h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所得到的沉淀物，在25℃真空干燥24h，得到产物，收率70％。实施例5将0.6克叠氮基团封端的聚苯乙烯(相对分子质量6000，叠氮基与聚苯乙烯通过四个亚甲基相连)、0.60克α，β-不饱和酯封端的聚己内酯(相对分子质量5000，R为苯基)以及1.5毫克1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯溶解在30mL氯仿中，在80℃加热回流48h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所得到的沉淀物，在25℃真空干燥24h，得到产物，收率77％。实施例6将1mol叠氮基团封端的聚丙烯酸甲酯(叠氮基与聚丙烯酸甲酯通过一个亚甲基相连)、1.1molα，β-不饱和酯封端的聚乙二醇(R为甲基)以及0.05mol DBU溶解在500mL氯仿中，在60℃加热回流60h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所得到的沉淀物，真空干燥，得到产物，收率79％。实施例7将1mol叠氮基团封端的甲氧基聚乙二醇(叠氮基与甲氧基聚乙二醇通过三个亚甲基相连)、1.4molα，β-不饱和酯封端的聚乙烯(R为乙基)以及0.2mol DBU溶解在500mL氯仿中，在80℃加热回流30h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所得到的沉淀物，真空干燥，得到产物，收率82％。实施例8将1mol叠氮基团封端的聚甲基戊烯(叠氮基与聚甲基戊烯通过五个亚甲基相连)、1.2molα，β-不饱和酯封端的聚丙烯酸丁酯(R为氢)以及0.15mol DBU溶解在500mL氯仿中，在70℃加热回流50h，反应结束后，将反应混合物冷却至室温，旋转蒸发出去溶剂，利用四氢呋喃/甲醇进行重沉淀，通过过滤收集所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌段共聚物的制备方法，该方法的反应通式如下：将叠氮基团封端的聚合物1与α，β‑不饱和酯封端的聚合物2进行反应，其中，M为聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、甲氧基聚乙二醇或聚乙二醇，L为一个或多个亚甲基，A为聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、甲氧基聚乙二醇或聚乙二醇，R为氢、烷基或苯基，催化剂为DBU。

【技术特征摘要】
1.一种嵌段共聚物的制备方法，该方法的反应通式如下：将叠氮基团封端的聚合物1与α，β-不饱和酯封端的聚合物2进行反应，其中，M为聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、甲氧基聚乙二醇或聚乙二醇，L为一个或多个亚甲基，A为聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、甲氧基聚乙二醇或聚乙二醇，R为氢、烷基或苯基，催化剂为DBU。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚酯为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯或聚己内酯。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯或聚丁烯。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述R为甲基。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖龙强，李皓，李楠，周国富，
申请(专利权)人：华南师范大学，深圳市国华光电科技有限公司，深圳市国华光电研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44