一种PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物的制备方法技术

技术编号:8238832 阅读:230 留言:0更新日期:2013-01-24 18:50
本发明专利技术提供了一种PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物的制备方法,其中大分子引发剂是以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,以氯化亚铜/联二吡啶为催化体系,甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)为单体,通过ATRP方法合成端基含有一个α-溴原子的聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA-Br)大分子引发剂;以此大分子引发剂引发苯乙烯(St)聚合,得到了分子量分布较窄的PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原子转移 自由基聚合(ATRP)方法,具体为。
技术介绍
1995 年,美国 Carnegie Mellon University 的王锦山博士、K. Maty jaszewski等首次报道了过渡金属催化的可控自由基聚合,称之为原子转移自由基聚合(AtomTransfer Radical Polymerization, ATRP)。近年来,随着科学技术的发展,制备具有指定结构和分子量的高分子材料已成为人们研究的热点,即高分子设计。通过高分子设计,可以得到预期结构和性能的聚合物材料,为科学研究及工业化生产提供了广阔的发展空间。在各种高分子设计的具体实施方法中,ATRP技术是应用的较为成熟的实验方法,并且在实际应用中发挥着越来越重要的作用。与其它高分子设计手段相比,ATRP在技术上和产业上的最大优势在于实用单体广泛、反应条件温和、单体、溶剂、试剂处理简单,聚合工艺设备简单易行(一般的自由基聚合的设备即可),聚合方法多样,可采用本体、溶液、悬浮、乳液聚合法,甚至在超临界二氧化碳中也可以聚合。随着催化体系的高效化、活性种的多样化、聚合反应低温化、工艺简单化等,使ATRP有着十分诱人的工业化前景。含氟聚合物中碳氟键(C-F)的键能比碳氢键(C-H)的键能大,可对高分子主链起到保护作用,使得含氟聚合物具有优良的“三高两憎”性,即高耐候性、高耐热性、高稳定性和憎水、憎油的特性,在现代工业中发挥着极为重要的作用,被广泛应用于国防军工、尖端科学、船舶、机械、化工、电子、电器、半导体、医学(人造器官)、建筑等众多行业和领域。在传统的含氟聚合物的制备方法中,一类为以PTFE、PVDF等为代表的含氟烯烃的合成,主要采用悬浮聚合及乳液聚合法,得到的产物性能优异,但存在加工型较差的问题;另一类是以多种单体与含氟单体进行共聚合,得到的产物结构与分子量较难控制,因而难以最大限度地发挥含氟聚合物的优良性能,在此种情况下,以ATRP法合成含氟共聚物就显示出其独具的优势,该聚合方法主要应用于嵌段共聚物和接枝共聚物的合成。
技术实现思路
本专利技术提供了,其中大分子引发剂是以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,以氯化亚铜/联二吡啶为催化体系,甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)为单体,通过ATRP方法合成端基含有一个α -溴原子的聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA-Br)大分子引发剂;以此大分子引发剂引发苯乙烯(St)聚合,得到了分子量分布较窄的PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物。本专利技术通过如下技术方案的实现 a、一种端基为α-溴原子的聚甲基丙烯酸氟乙酯(PTFEMA-Br)大分子引发剂,其化学结构式如下式I所示权利要求1.,其特征在于,采用如下技术方案 a、一种端基为α-溴原子的聚甲基丙烯酸氟乙酯(PTFEMA-Br)大分子引发剂,其化学结构式如下式I所示2.根据权利要求I所述的,其特征在于,步骤a中所述的有机溶剂包括甲苯、1,4-二氧六环以及丁酮。3.根据权利要求I所述的,其特征在于,步骤b中所述的有机溶剂包括1,4- 二氧六环以及丁酮。4.根据权利要求I所述的,其特征在于,所述的冰盐浴冷冻是指在100克碎冰中加20克CaCl2 · 6H20搅拌均匀得到。全文摘要本专利技术提供了,其中大分子引发剂是以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,以氯化亚铜/联二吡啶为催化体系,甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)为单体,通过ATRP方法合成端基含有一个α-溴原子的聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA-Br)大分子引发剂;以此大分子引发剂引发苯乙烯(St)聚合,得到了分子量分布较窄的PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物。文档编号C08F293/00GK102887981SQ20111020673公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日专利技术者侯丽华, 黄维, 张广维, 彭波, 解令海 申请人:无锡方圆环球显示技术股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种PTFEMA?b?PSt含氟嵌段共聚物的制备方法,其特征在于,采用如下技术方案:a、一种端基为α?溴原子的聚甲基丙烯酸氟乙酯(PTFEMA?Br)大分子引发剂,其化学结构式如下式Ⅰ所示:????????????????????????式Ⅰn为20?100的自然数;所述PTFEMA?Br大分子引发剂是通过ATRP聚合方法制备而成,具体操作步骤如下:(1)甲基丙烯酸三氟乙酯的处理:用去离子水将甲基丙烯酸三氟乙酯单体洗至中性,然后依次用CaCl2和CaH2分别浸泡2天,最后在氮气保护下以及在CaH2存在下减压蒸馏纯化,于0?4℃密封保存,备用;(2)通过ATRP聚合方法制备PTFEMA?Br大分子引发剂:将100质量份步骤(1)处理好的甲基丙烯酸三氟乙酯单体、2.0?20质量份α?溴代丙酸乙酯引发剂、0.2?20质量份联二吡啶和300?550质量份有机溶剂混合均匀,冰盐浴冷冻,抽真空、鼓氮3?5次以除氧气;然后在氮气保护下,升温至60?120℃,加入0.2?30质量份氯化亚铜反应1?10h,得到PTFEMA?Br大分子引发剂溶液;(3)实验结束后,将聚合液缓慢地倒入装有大量甲醇的烧杯中进行沉淀,边倒边搅拌,然后将聚合物过滤,晾置,随后转移到真空烘箱中于50℃的条件下干燥至恒重;(4)?聚合产物用四氢呋喃溶解,溶液经中性Al2O3柱吸附除去铜盐催化剂,滤液再倒入甲醇中进行沉淀、过滤,聚合物50℃真空干燥至恒重,收集得到PTFEMA?Br大分子引发剂;b、以PTFEMA?Br?作为ATRP大分子引发剂合成PTFEMA?b?PSt嵌段共聚物:所述PTFEMA?Br?ATRP大分子引发剂应用于ATRP聚合反应制备分子量分布较窄的PTFEMA?b?PSt含氟嵌段共聚物,其包括以下步骤:(1)苯乙烯的处理,分别用5%NaOH水溶液和去离子水洗涤,无水硫酸镁干燥后减压蒸馏纯化后备用;(2)将100质量份苯乙烯单体、1?200质量份PTFEMA?Br?ATRP大分子引发剂和0.01?20质量份联二吡啶以及400?600质量份有机溶剂混合均匀,冰盐浴冷冻,抽真空、鼓氮气3?5次以除去氧气;然后在氮气保护下,升温至90?120℃,加入0.01?30质量份氯化亚铜反应2?30h,得到PTFEMA?b?PSt含氟嵌段共聚物;???(3)实验结束后,将聚合液缓慢地倒入装有大量甲醇的烧杯中进行沉淀,边倒边搅拌,然后将聚合物过滤,晾置,随后转移到真空烘箱中于50℃的条件下干燥至恒重;(4)?聚合产物用四氢呋喃溶解,溶液经中性Al2O3柱吸附除去铜盐催化剂,滤液再倒入甲醇中进行沉淀、过滤,聚合物50℃真空干燥至恒重,收集得到PTFEMA?b?PSt含氟嵌段共聚物。2011102067375100001dest_path_image001.jpg,13036dest_path_image002.jpg,408245dest_path_image002.jpg,534202dest_path_image002.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:侯丽华黄维张广维彭波解令海
申请(专利权)人:无锡方圆环球显示技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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