基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯类杂化高分子的蜂窝状多孔薄膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯类杂化高分子的蜂窝状多孔薄膜的制备方法，以倍半硅氧烷为头、含氟丙烯酸酯均聚物及几种含氟丙烯酸酯嵌段甲基丙烯酸酯类为尾的蝌蚪型有机-无机含氟、硅拓扑结构的高分子；其合成以单官能度七苯基-单氯丙基多面体倍半硅氧烷为引发剂，选用含氟丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类为共聚单体，采用原子转移自由基聚合方法，通过对分子链的组成及大小的选择，对杂化拓扑结构高分子的结构进行调控；其多孔膜的制备是以水蒸气、甲醇蒸汽、乙醇蒸汽和他们的混合蒸汽为气氛来调控孔结构形状，以及以溶剂和浓度的选择来调控孔结构几何参数，以期获得综合性能优异的聚合物蜂窝状多孔薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类蝌蚪型含氟丙烯酸酯类杂化拓扑高分子的合成及基于此的聚合物蜂窝状多孔薄膜的制备方法。该拓扑结构的高分子是以倍半硅氧烷为头、含氟丙烯酸酯类聚合物或嵌段共聚物为尾的蝌蚪型有机-无机含氟、硅拓扑结构的高分子；其合成是采用一种含活性氯的倍半硅氧烷为引发剂，选用含氟丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯为共聚单体，通过原子转移自由基聚合的 方法合成，并通过调控POSS分子链的组成及大小来调节蝌蚪型杂化高分子拓扑结构；其多孔膜的制备是以水蒸气、甲醇蒸气、乙醇蒸汽和他们的混合蒸汽为气氛来调控孔结构形状，以及以溶剂和浓度的选择来调控孔结构几何参数，以期获得综合性能优异的聚合物蜂窝状多孔薄膜。
技术介绍
多面体低聚倍半硅氧烷(PolyhedralOligomeric Silsesquioxane, P0SS)是一种具有分子内有机-无机杂化结构的新型纳米材料，其结构通式为(RSiOh5)ntl POSS分子由S1-O-Si的无机内核和与顶点娃相连的有机基团组成,无机内核赋予POSS分子优异的热稳定性和尺寸稳定性，而键接的有机基团则赋予POSS分子较强的设计性，可以作为引发剂引发聚合。含氟聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯类杂化高分子的蜂窝状多孔薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、采用顶角盖帽的方法制备单官能度的七苯基?单氯丙基POSS：一苯基三甲氧基硅烷、去离子水和氢氧化钠以2:3:1～3:3:1的摩尔比例依次加入70℃的三口烧瓶中，同时加入200～300mL的四氢呋喃，回流反应5～7小时，后冷却至室温继续反应15～20小时，然后过滤、旋蒸、真空干燥后得白色七缺角POSS；将七缺角POSS、三乙胺和氯丙基硅烷以16:16:1～15:20:1的摩尔比加入烧瓶中，同时加入200～300mL的无水四氢呋喃，冰水浴通氮反应4～6小时后，升至室温继续反应24～30小时，同...

【技术特征摘要】
1.一种基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯类杂化高分子的蜂窝状多孔薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下: 步骤1、采用顶角盖帽的方法制备单官能度的七苯基-单氯丙基POSS:—苯基三甲氧基硅烷、去离子水和氢氧化钠以2:3:1~3:3:1的摩尔比例依次加入70°C的三口烧瓶中，同时加入200~300mL的四氢呋喃，回流反应5~7小时，后冷却至室温继续反应15~20小时，然后过滤、旋蒸、真空干燥后得白色七缺角POSS ； 将七缺角P0SS、三乙胺和氯丙基硅烷以16:16:1~15:20:1的摩尔比加入烧瓶中，同时加入200~300mL的无水四氢呋喃，冰水浴通氮反应4~6小时后，升至室温继续反应24~30小时，同样过滤、旋蒸、真空干燥后得七苯基-单氯丙基POSS ； 步骤2、采用一锅法、分步加料的原子转移自由基聚合合成蝌蚪型有机-无机杂化拓扑高分子:称量100~200mg的七苯基-单氯丙基倍半硅氧烷、0.06~0.12mL的五甲基二乙烯基三胺、10~20mL的甲基丙烯酸含氟酯类单体及10~30mL的反应溶剂，在氮气保护下于冰水浴环境下的三口烧瓶中搅拌均匀；加入10~20mg的卤化亚铜，冷冻抽真空再通氮除尽空气，然后在90°C~110°C下反应12h~48h，得到的产物用四氢呋喃溶解后，过中性氧化铝柱以除去催化剂，旋蒸浓缩并用甲醇水沉淀，40°C真空干燥至恒重，得到白色固体为POSS接枝含氟甲基丙烯酸酯类聚合物；所述溶剂为甲苯或环己酮； 若反应12h~48h后不终止，继续加入10~20mL的甲基丙烯酸酯类单体及10~30mL的反应溶剂，同样条件下继续反应12h~48...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓燕，强秀，夏雨，栗志广，张檬，余韬，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：