水溶性RAFT试剂及其制备方法、聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本申请提供一种水溶性RAFT试剂及其制备方法、聚羧酸减水剂及其制备方法。其中，水溶性RAFT试剂由硫代碳酸酯型RAFT试剂与聚乙二醇类缩水甘油醚反应形成，硫代碳酸酯型RAFT试剂含有羧基基团，水溶性RAFT试剂包括式1所示的链段结构，可以通过调节聚乙二醇类缩水甘油醚的分子量、分子结构，和硫代碳酸酯型RAFT试剂的种类和比例可以方便的制备各种结构和目标分子量的水溶性RAFT试剂，一方面使得到的水溶性RAFT试剂的水溶性良好，且分子量和分子结构可调控，适合于水溶液中的自由基可控聚合和乳液聚合，另一方面硫代碳酸酯型RAFT试剂中的羟基与聚乙二醇类缩水甘油醚中的环氧基进行开环反应，反应效率较高，产物纯较高。产物纯较高。产物纯较高。

【技术实现步骤摘要】
水溶性RAFT试剂及其制备方法、聚羧酸减水剂及其制备方法


[0001]本申请涉及高分子材料
，具体涉及水溶性RAFT试剂及其制备方法、聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在高分子合成领域，可逆加成
‑
断裂链转移聚合(Reversible Addition
‑
Fragmentation Chain Transfer Polymerization，RAFT)，是活性/可控自由基聚合(Controlled Radical Polymerization，CRP)的一种。RAFT聚合时在传统自由基聚合的体系中引入一种RAFT试剂，通过与自由基进行可逆加成、断裂反应来实现分子链的“活性”增长。
[0003]在RAFT聚合中RAFT试剂是重要的原料，目前常见的RAFT试剂多为油溶性的小分子，适合于水溶液聚合的RAFT试剂相对较少。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请实施例提供一种水溶性RAFT试剂及其制备方法、聚羧酸减水剂及其制备方法，可以目标分子量的水溶性RAFT试剂。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种水溶性RAFT试剂，水溶性RAFT试剂由硫代碳酸酯型RAFT试剂与聚乙二醇类缩水甘油醚反应形成，硫代碳酸酯型RAFT试剂含有羧基基团，水溶性RAFT试剂包括式1所示的链段结构
[0006][0007]可选地，硫代碳酸酯型RAFT试剂包括3
‑
芐基硫烷基硫代羰基磺酰基丙酸、4
‑
氰基戊酸二硫代苯甲酸酯、2
‑
(1
‑
羧基
‑1‑
甲基乙基硫烷基硫代羰基硫烷基)
‑2‑
甲基丙酸、4
‑
氰基
‑4‑
(乙基硫烷基硫代羰基)硫烷基戊酸、三硫代碳酸双(羧甲酸)酯、三硫代碳酸双(羧甲酸)酯和2
‑
(十二烷基三硫代碳酸酯基)
‑2‑
甲基丙酸中的一种或几种。
[0008]可选地，聚乙二醇类缩水甘油醚包括聚乙二醇二缩水甘油醚、甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇缩水甘油基十二烷基醚、多臂聚乙二醇缩水甘油醚中的一种或几种。
[0009]可选地，聚乙二醇类缩水甘油醚的数均分子量为200Da～20000Da。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种水溶性RAFT试剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将含有羧基的硫代碳酸酯型RAFT试剂、聚乙二醇类缩水甘油醚和催化剂溶于溶剂，在催化剂的催化温度下反应，以得到混合产品；
[0012]将混合产品沉淀后经洗涤后，得到水溶性RAFT试剂。
[0013]可选地，硫代碳酸酯型RAFT试剂包括3
‑
芐基硫烷基硫代羰基磺酰基丙酸、4
‑
氰基
戊酸二硫代苯甲酸酯、2
‑
(1
‑
羧基
‑1‑
甲基乙基硫烷基硫代羰基硫烷基)
‑2‑
甲基丙酸、4
‑
氰基
‑4‑
(乙基硫烷基硫代羰基)硫烷基戊酸、三硫代碳酸双(羧甲酸)酯、三硫代碳酸双(羧甲酸)酯和2
‑
(十二烷基三硫代碳酸酯基)
‑2‑
甲基丙酸中的一种或几种。
[0014]可选地，聚乙二醇类缩水甘油醚包括聚乙二醇二缩水甘油醚、甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇缩水甘油基十二烷基醚、多臂聚乙二醇缩水甘油醚中的一种或几种。
[0015]可选地，催化剂包括三苯基膦、N，N
‑
二甲基苯胺、四丁基溴化铵、四丙基溴化铵、四乙基溴化铵、苄基三乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基溴化膦、丙基三苯基溴化膦、丁基三苯基溴化膦、苄基三乙基氯化铵、四甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、苄基三甲基氯化铵和甲基三辛基氯化铵中的一种或几种。
[0016]可选地，溶剂为二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、碳酸丙烯酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
[0017]可选地，含有羧基的硫代碳酸酯型RAFT试剂、聚乙二醇类缩水甘油醚的摩尔比为1：0.25～1：4。
[0018]第三方面，本申请实施例提供了一种聚羧酸减水剂，由如前所述的水溶性RAFT试剂、丙烯酸类单体在水溶性引发剂的引发条件下反应形成。
[0019]可选地，水溶性引发剂包括偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸和偶氮二异丙基咪唑啉等中的一种或几种；和/或，丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠和N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
[0020]可选地，水溶性RAFT试剂、丙烯酸类单体和水溶性引发剂的质量比为1：(3～30)：(0.1～0.5)。
[0021]第四方面，本申请实施例提供了一种聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，将如前所述的水溶性RAFT试剂、单体和水溶性引发剂溶于水中，在水溶性引发剂的引发温度下反应，得到聚羧酸减水剂的水溶液。
[0022]与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：
[0023]本申请利用含有羧基的硫代碳酸酯型RAFT试剂与聚乙二醇类缩水甘油醚反应，通过硫代碳酸酯型RAFT试剂中的羟基与聚乙二醇类缩水甘油醚中的环氧基进行开环反应，使硫代碳酸酯型RAFT试剂与聚乙二醇类缩水甘油醚连接。聚乙二醇类缩水甘油醚具有良好的水溶性，可以通过调节聚乙二醇类缩水甘油醚的分子量、分子结构，和硫代碳酸酯型RAFT试剂的种类和比例可以方便的制备各种结构和目标分子量的水溶性RAFT试剂，一方面使得到的水溶性RAFT试剂的水溶性良好，且分子量和分子结构可调控，适合于水溶液中的自由基可控聚合和乳液聚合，另一方面硫代碳酸酯型RAFT试剂中的羟基与聚乙二醇类缩水甘油醚中的环氧基进行开环反应，反应效率较高，产物纯较高。
具体实施方式
[0024]为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
[0025]为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限
组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0026]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及其两种以上。
[0027]如前所述，在RAFT聚合中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶性RAFT试剂，其特征在于，所述水溶性RAFT试剂由硫代碳酸酯型RAFT试剂与聚乙二醇类缩水甘油醚反应形成，所述硫代碳酸酯型RAFT试剂含有羧基基团，所述水溶性RAFT试剂包括式1所示的链段结构2.根据权利要求1所述的水溶性RAFT试剂，其特征在于，所述硫代碳酸酯型RAFT试剂包括3
‑
芐基硫烷基硫代羰基磺酰基丙酸、4
‑
氰基戊酸二硫代苯甲酸酯、2
‑
(1
‑
羧基
‑1‑
甲基乙基硫烷基硫代羰基硫烷基)
‑2‑
甲基丙酸、4
‑
氰基
‑4‑
(乙基硫烷基硫代羰基)硫烷基戊酸、三硫代碳酸双(羧甲酸)酯、三硫代碳酸双(羧甲酸)酯和2
‑
(十二烷基三硫代碳酸酯基)
‑2‑
甲基丙酸中的一种或几种；和/或，所述聚乙二醇类缩水甘油醚包括聚乙二醇二缩水甘油醚、甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇缩水甘油基十二烷基醚、多臂聚乙二醇缩水甘油醚中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的水溶性RAFT试剂，其特征在于，所述聚乙二醇类缩水甘油醚的数均分子量为200Da～20000Da。4.一种水溶性RAFT试剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含有羧基的硫代碳酸酯型RAFT试剂、聚乙二醇类缩水甘油醚和催化剂溶于溶剂，在所述催化剂的催化温度下反应，以得到混合产品；将所述混合产品沉淀后经洗涤后，得到水溶性RAFT试剂。5.根据权利要求4所述的水溶性RAFT试剂的制备方法，其特征在于，所述硫代碳酸酯型RAFT试剂包括3
‑
芐基硫烷基硫代羰基磺酰基丙酸、4
‑
氰基戊酸二硫代苯甲酸酯、2
‑
(1
‑
羧基
‑1‑
甲基乙基硫烷基硫代羰基硫烷基)
‑2‑
甲基丙酸、4
‑
氰基
‑4‑
(乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：何进，林惠娇，李远乐，
申请(专利权)人：科顺防水科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：