本发明专利技术属于高分子材料合成与制备技术领域，涉及嵌段共聚物是聚丁二烯嵌段和聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段组成的聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺两嵌段共聚物和聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物，其特征在于以聚合物总质量100％计，聚丁二烯嵌段含量质量百分数为5％-95％，聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段含量质量百分数为5％-95％；聚丁二烯嵌段的数均分子量为5×103-10×104，聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段的数均分子量为5×103-10×104。本发明专利技术的效果和益处是提供了聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物的制备方法，在生命科学、药学等功能材料科学等领域有广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料
，涉及一类聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物及其制备方法。
技术介绍
嵌段共聚物是在单一线型聚合物分子中存在着两种或两种以上性质不同的链段。 嵌段共聚物由于具有性质不同的链段，可以综合各链段的性能优势，进而具备单一聚合物所无法具备的性能。聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物是一种两亲性嵌段共聚物，其中聚丁二烯嵌段具有亲油性，而聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段具有亲水性。两亲性嵌段共聚物在不同条件下可以自组装形成不同形态的聚集体，从而具备不同的性能，在生命科学、药学、分离膜等功能材料科学等领域有广泛的应用前景。聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物中聚丁二烯嵌段和聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段都是分子量分布窄(分子量分布指数小于1. 的链段，其中窄分布聚丁二烯嵌段通常是采用负离子聚合的方法制备；而窄分布聚N-异丙基丙烯酰胺通常是采用“活性”自由基聚合的方法制备。文献(Designed Monomers andPolymers，2004，7 :11-24)公开了一种聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚异戊二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物及其制备方法，是采用负离子聚合方法以双官能引发剂顺序引发聚合异戊二烯和N-甲氧基甲基-N-异丙基丙烯酰胺，得到了聚N-甲氧基甲基N-异丙基丙烯酰胺-b-聚异戊二烯-b-聚N-甲氧基甲基N-异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物，然后经聚合物水解后获得聚N-异丙基丙烯酰胺_b-聚异戊二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物，这种方法并不是直接以N-异丙基丙烯酰胺为单体进行聚合。专利CN101053681A公开了一种采用原子转移自由基聚合 (ATRP)方法制备聚2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱-b-聚N-异丙基丙烯酰胺两嵌段共聚物的方法，但是ATRP不能引发聚合丁二烯单体。文献(高分子通报，2010 (8) :48-53;高分子学报，2010(2) =143-148)公开了一种采用负离子聚合方法和原子转移自由基聚合方法组合成的聚合机理转换方法制备聚丁二烯-b_聚(甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯)两嵌段共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯_b-聚丁二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物的方法，但并不包括N-异丙基丙烯酰胺为单体进行的嵌段聚合。
技术实现思路
本专利技术提供了一类聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物及其制备方法，通过调控嵌段共聚物的合成工艺，可以制备出聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺两嵌段共聚物和聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物。其中聚丁二烯嵌段具有亲油性，而聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段具有亲水性，这种两亲性嵌段共聚物在不同条件下可以自组装形成不同形态的聚集体，从而具备不同的性能，在生命科学、药学、分离膜等功能材料科学等领域有广泛的应用前景。本专利技术所涉及的聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物是聚丁二烯嵌段和聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段组成的聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺两嵌段共聚物和聚 N-异丙基丙烯酰胺-b-聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物；以聚合物总质量100%计，聚丁二烯嵌段含量质量百分数一般范围为5% -95%，最佳范围为20% -80% ； 聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段含量质量百分数一般范围为5% -95%，最佳范围为20% -80%； 聚丁二烯嵌段的数均分子量为5 X IO3-IO X IO4,最佳范围为1 X 104-6 X IO4 ’聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段的数均分子量为1 X 104-50X 104,最佳范围为2X 104-20X IO4 ；聚丁二烯中1， 2-结构含量为6% -60% (质量百分数，以单体丁二烯总量100%计)。本专利技术所涉及的聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物的制备方法如下所示使用负离子聚合方法和原子转移自由基聚合方法组合成的聚合机理转换方法合成嵌段共聚物，其具体过程是在非极性烃类溶剂中将丁二烯、任选的极性添加剂加入到反应器中，根据聚丁二烯微观结构要求确定是否使用极性添加剂，并且极性添加剂的种类和用量依据聚丁二烯1. 2-结构含量的设计值而定，打开搅拌，在50°C水浴中恒温后，加入烷基锂类引发剂，开始制备聚丁二烯嵌段，烷基锂类引发剂的用量根据聚丁二烯嵌段的数均分子量大小而定，本专利技术聚丁二烯的数均分子量范围-般为5 X IO3-IO X 104，单体的总浓度为5% -20% (质量百分数)，当丁二烯全部反应后，冷却到室温，加入环氧丙烷的四氢呋喃溶液，再在60°C恒温水浴中反应6小时，最后加入2-溴异丁酰溴反应2个小时，产物用无水乙醇沉降，真空干燥24h至恒重，将准确称量的恒重物、N-异丙基丙烯酰胺、卤化亚铜、配体、芳烃类或环醚类或酮类溶剂、水加入反应器中，打开搅拌，在60°C恒温水浴中反应6小时以上，产物用无水乙醇沉降，真空干燥24h后用四氢呋喃溶解所得共聚物，并将其通过装有碱性Al2O3过滤柱，除去反应体系中的铜催化剂，之后将聚合物在正己烷中反复清洗，并在真空烘箱中室温干燥，得到聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物。本专利技术所使用的非极性烃类溶剂选自苯、甲苯、乙苯、二甲苯、戊烷、己烷、庚烷、 辛烷、环己烷、混合二甲苯。本专利技术所使用的极性添加剂选自乙醚、四氢呋喃、R1OCH2CH2ORp R1OCH2CH2OCH2CH2OR2，其中礼、R2是碳原子数为1 6的烷基，礼、&相同或不同。为了合成嵌段聚合物是聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺两嵌段共聚物，本专利技术所使用的烷基类锂引发剂为单锂引发剂，选自RLi、TRLi中的一种或几种单官能团烷基锂引发剂的混合物，R为碳原子数为2-20的烃基，R可以是烷烃基或芳烃基，T为氮、锡Sn、硅 Si等元素。为了合成嵌段聚合物是聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚丁二烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物，本专利技术所使用的烷基类锂引发剂为双烯烃类双锂及其齐聚物双锂引发剂，选自1,1' -(1，3_苯撑)-二 双锂、1，1，-(1，3_苯撑)_ 二 丁二烯齐聚物双锂、1，1’-(1，3-苯撑)-二 异戊二烯齐聚物双锂、1，1’ - (1，4-苯撑)-二 双锂、1，1’-(1，4-苯撑)-二 丁二烯齐聚物双锂、1，1’ - (1，4-苯撑)-二 异戊二烯齐聚物双锂。本专利技术所使用的卤化亚铜选自氯化亚铜、溴化亚铜。本专利技术所使用的配体选自二联吡啶、N，N, N'，N"，N"-五甲基二亚乙基三5胺(PMDETA)、1，1，4，7，10，10-六甲基三亚乙基四胺(HMDETA)、三-(2-二甲氨基乙基)胺 (Me6TREN)。本专利技术所使用的芳烃类或环醚类或酮类溶剂选自甲苯、乙苯、二甲苯、四氢呋喃、 二氧六环、丙酮、丁酮。本专利技术的效果和益处是提供了聚丁二烯-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物的制备方法，在生命科学、药学等功能材料科学等领域有广泛的应用前景。具体实施例方式本专利技术提出以下实施例作为进一步的说明，但并非限制本专利技术权利要求保护的范围。实施例1在2升带有搅拌的不锈钢反应釜中，加入1.0升环己烷、80克丁二烯，升温到 500C，用注射器注入正丁基锂的环己烷溶液，开始制备聚丁二烯嵌段，丁基锂用量按聚丁二烯的数均分子量为1XIO4计量，聚合反应结本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一类聚丁二烯－聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物，其特征在于：嵌段共聚物是聚丁二烯嵌段和聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺嵌段组成的聚丁二烯－ｂ－聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺两嵌段共聚物、聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺－ｂ－聚丁二烯－ｂ－聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺三嵌段共聚物；以聚合物总质量１００％计，聚丁二烯嵌段含量质量百分数为５％－９５％，聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺嵌段含量质量百分数为５％－９５％；聚丁二烯嵌段的数均分子量为５×１０３－１０×１０４，聚Ｎ－异丙基丙烯酰胺嵌段的数均分子量为１×１０４－５０×１０４；聚丁二烯中１，２－结构含量为质量百分数６％－６０％，以单体丁二烯总量１００％计。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张春庆，李杨，李战胜，刘晓磊，胡雁鸣，赵忠夫，王艳色，王玉荣，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91
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