本发明专利技术公开了一种可光降解的类聚烯烃材料及其制备方法，类聚烯烃材料的结构式如下式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示：其中，R为光响应基团；n为聚烯烃片段数，x为聚合物的聚合度，n和x均为正数。本发明专利技术通过简单易得或可简单制备的含光响应基团的多烯烃单体和环辛烯单体通过复分解共聚并加氢所得到一种可光降解的新型类聚烯烃材料，并且此类新型类聚烯烃材料具有和商用聚乙烯相似的性能，包括力学，氧气透过和水蒸气透过性能，并且该材料含有可降解的基团，可以通过进行光照降解使聚合物分子量下降，聚合物材料物性降低，得到可降解塑料。得到可降解塑料。得到可降解塑料。
【技术实现步骤摘要】
一种可光降解的类聚烯烃材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及高分子材料合成
，具体涉及一种可光降解的类聚烯烃材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]具有光响应基团的聚合物在功能材料的设计中获得了越来越多的关注，因为可以通过光照按需改变聚合物的性质。对于合成具有光响应的聚合物，通过引入邻硝基苄醇(o
‑
NB)衍生物作为光响应基团已成为一种方便而有力的途径。
[0003]开环易位聚合(ROMP)，又叫开环复分解聚合，是一类由金属卡宾催化剂催化的环烯烃配位开环聚合反应。随着高效催化剂的出现，尤其是20世纪九十年代中期至21世纪初专利技术的Grubbs催化剂极大的促进了ROMP在高分子合成中的应用。Grubbs催化剂具有高活性、高官能团耐受性、活性聚合等优点，在共轭高分子、生物活性高分子、梳形高分子等合成方面有着广泛的应用。其中环烯烃和非环二烯烃的开环易位共聚合反应可以引入极性基团，实现主链结构官能化，这种被称为开环插入易位聚合(CAMMP)，而相比传统聚合的方法，CAMMP是一种反应条件温和的聚合方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可光降解的新型类聚烯烃材料及其制备方法，所述类聚烯烃材料具有和商用聚乙烯相似的性能。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
[0006]一种可光降解的类聚烯烃材料，其结构式如下式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示：
[0007][0008]其中，R为光响应基团；n为聚烯烃片段数，x为聚合物的聚合度，n和x均为正数。
[0009]优选地，R中含邻硝基苄醇基团。
[0010]优选地，式(Ⅰ)中，R为式
(Ⅱ)中，R为其中，波浪线代表烯烃双键的顺反异构，n＝0～8指n为0
‑
8中的任意整数。
[0011]本专利技术还提出一种所述的可光降解的类聚烯烃材料的制备方法，包括以下步骤：环辛烯单体(COE)和含光响应基团的多烯烃单体在复分解催化剂作用下，进行复分解共聚反应，然后进行氢气加氢反应得到所述可光降解的类聚烯烃材料。
[0012]优选地，所述含光响应基团的多烯烃单体为含有端烯烃、共轭烯烃或降冰片烯基团中的一种或多种的含光响应基团的多烯烃单体。
[0013]优选地，所述含光响应基团的多烯烃单体选自丙烯酸酯类、戊烯酸酯类、十一烯酸酯类、降冰片烯类和共轭二烯类中的一种或多种的混合物。
[0014]优选地，所述含光响应基团的多烯烃单体为以下结构式中的一种：
[0015][0016]其中，L2中波浪线代表烯烃双键的顺反异构，n＝0～8指n为0
‑
8中的任意整数。
[0017]优选地，含光响应基团的多烯烃单体L1
‑
n(n＝0～8)由以下式(Ⅳ)结构的化合物和式(Ⅲ)结构的化合物反应而成；含光响应基团的多烯烃单体L2由以下式(Ⅲ)结构的化合物、式(V)结构的化合物和式(
Ⅵ
)结构的化合物反应而成；含光响应基团的多烯烃单体L3由以下式(Ⅲ)结构的化合物和式(
Ⅶ
)结构的化合物反应而成；
[0018][0019]优选地，含光响应基团的多烯烃单体的制备方法包括以下步骤：0℃下将式(Ⅳ)结构的化合物与三乙胺一起溶解在四氢呋喃溶剂中，随后滴加式(Ⅲ)结构的化合物，并在室温下反应3h，减压蒸馏得到目标单体产物L1
‑
n(n＝0
‑
8)；
[0020]优选地，含光响应基团的多烯烃单体的制备方法包括以下步骤：0℃下将式(V)结构的化合物和式(
Ⅵ
)结构的化合物或将式(
Ⅶ
)结构的化合物与二环己基碳二亚胺一起溶解在四氢呋喃溶剂中，随后滴加式(Ⅲ)结构的化合物，并在室温下反应2h，减压蒸馏得到目标单体产物L2和L3。
[0021]优选地，式(Ⅲ)结构的化合物和式(Ⅳ)结构的化合物的摩尔比优选为0.5:1。
[0022]优选地，式(Ⅲ)结构的化合物和式(
Ⅶ
)结构的化合物的摩尔比优选为0.5:1。
[0023]优选地，式(Ⅲ)结构的化合物和式(V)结构的化合物的摩尔比优选为0.5:1；式(III)结构的化合物和式(
Ⅵ
)结构的化合物的摩尔比优选为0.5:1。
[0024]本专利技术对于所述减压蒸馏不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
[0025]优选地，所述复分解催化剂为Grubbs第二代催化剂(GⅡ)。
[0026]优选地，所述环辛烯单体与含光响应基团的多烯烃单体的摩尔比为500：1；所述复分解催化剂的摩尔用量为所述环辛烯单体摩尔用量的0.027％；所述复分解共聚反应的温度为40℃，时间为2h，所述加氢反应的压力为20atm，时间为5h。
[0027]优选地，所述的可光降解的类聚烯烃材料的制备方法，包括以下步骤：氮气氛围下，将环辛烯单体和含光响应基团的多烯烃单体溶解在无水二氯甲烷中，并加入烧瓶中，将烧瓶置于40℃油浴锅中，再将Grubbs二代催化剂溶解在少量二氯甲烷中，并加入上述的烧瓶中，继续反应2h，待反应完毕后，浓缩溶剂，加甲醇析出聚合物，过滤，洗涤，干燥。将干燥的聚合物加入高压釜中，加入甲苯溶剂和三(三苯基膦)氯化铑催化剂，封闭反应釜，接入H2，待反应5h后，撤去H2，反应釜中加入甲醇析出聚合物，过滤，干燥即可得到目标产物。
[0028]本专利技术对于上述化合物的来源不进行限定，含邻硝基苄醇(o
‑
NB)的单体可以按照本专利技术公布的方法制备，本专利技术对此并无限定。
[0029]在本专利技术中，光降解单体两边均可以上取代基，两边可以上一样的取代基或者不同的取代基。
[0030]本专利技术的优点在于：本专利技术通过简单易得或可简单制备的含光响应基团的多烯烃单体和环辛烯单体通过复分解共聚并加氢所得到一种可光降解的新型类聚烯烃材料，并且此类新型类聚烯烃材料具有和商用聚乙烯相似的性能，包括力学，氧气透过和水蒸气透过性能，并且该材料含有可降解的基团，可以通过进行光照降解使聚合物分子量下降，聚合物材料物性降低，得到可降解塑料。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例2中采用L1
‑
n(n＝0)聚合后的聚合物的动态力学分析；
[0032]图2为本专利技术实施例4中采用L2聚合后的聚合物的动态力学分析；
[0033]图3为本专利技术实施例5中采用L3聚合后的聚合物的动态力学分析；
[0034]图4为本专利技术实施例1制备的L1
‑
n(n＝0)的核磁氢谱图；
[0035]图5为本专利技术实施例1制备的L1
‑
n(n＝0)的核磁碳谱图；
[0036]图6为本专利技术实施例1制备的L1
‑
n(n＝0)的质谱图；
[0037]图7为本专利技术实施例1制备的L1
‑
n(n＝8)的核磁氢谱图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可光降解的类聚烯烃材料，其特征在于：其结构式如下式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示：其中，R为光响应基团；n为聚烯烃片段数，x为聚合物的聚合度，n和x均为正数。2.根据权利要求1所述的可光降解的类聚烯烃材料，其特征在于：R中含邻硝基苄醇基团。3.根据权利要求1所述的可光降解的类聚烯烃材料，其特征在于：式(Ⅰ)中，R为式(Ⅱ)中，R为其中，波浪线代表烯烃双键的顺反异构，n＝0～8指n为0
‑
8中的任意整数。4.一种如权利要求1
‑
3中任一项所述的可光降解的类聚烯烃材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：环辛烯单体和含光响应基团的多烯烃单体在复分解催化剂作用下，进行复分解共聚反应，然后进行氢气加氢反应得到所述可光降解的类聚烯烃材料。5.根据权利要求4所述的可光降解的类聚烯烃材料的制备方法，其特征在于：所述含光响应基团的多烯烃单体为含有端烯烃、共轭烯烃或降冰片烯基团中的一种或多种的含光响应基团的多烯烃单体。6.根据权利要求4所述的可光降解的类聚烯烃材料的制备方法，其特征在于：所述含光响应基团的多烯烃单体选自丙烯酸酯类、戊烯酸酯类、十一烯酸酯类、降冰片烯类和共轭二烯类中的一种或多种的混合物。7.根据权利要求4所述的可光降解的类聚烯烃材料的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李有桂，李武，吴祥，朱成峰，付延明，程岚军，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。