[發明專利]環境響應性多嵌段縮聚物及其制備方法

無效

• 申請號: 200810039579.7
• 申請日: 2008-06-26
• 公開（公告）號: CN101298495A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 任艷蓉;姜學松;印杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08G65/333
• 分類號: C08G65/333;C08G73/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種環境響應性多嵌段縮聚物及其制備方法，具體涉及一種同時具有對溫度、pH值響應性的多嵌段縮聚物及其制備方法。屬于化學高分子材料制備技術領域。

背景技術

環境響應性聚合物是自身能夠對外界環境的細微變化(刺激)做出響應，產生相應的物理結構和化學性質的變化甚至突變的一類高分子，外界刺激可以是溫度、pH、離子強度(電解質)、電場、光等。環境響應性聚合物應用范圍很廣泛，如應用于傳感器、執行元件、智能開關、驅動器、顯示器、光通信、藥物載體、生物催化、固定化酶、物料萃取、細胞培養、智能催化劑、智能織物、智能調光材料、智能黏合劑、人工肌肉、記憶材料等領域，引起世界各國眾多研究者的興趣。

目前，聚氧乙烯與聚氧丙烯共聚物是功能材料中研究較多一種，這種共聚物具有極低的臨界膠束濃度、多樣化的分子化學組成與結構以及由此導致的多樣化的兩親性質、極低的毒性等，它們在生物、醫藥、化妝品、紡織等工業中有著較高的應用價值。但這種產品的工業生產過程比較復雜，需要在堿催化劑的作用下對聚氧乙烯進行氧丙基化，或對聚氧丙烯進行氧乙基化；同時這種共聚物在作為環境響應性材料使用時，僅對溫度等有靈敏的響應性，誘導相轉變的條件相對比較單一。針對以上缺點，研究開發新型的聚氧乙烯與聚氧丙烯聚合物具有十分重要的研究與經濟價值。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種環境響應性多嵌段縮聚物及其制備方法，這種多嵌段縮聚物的制備方法簡單，原料易得，制得的該類共聚物同時具有對溫度和pH值的響應特性，可作為智能型材料使用。

為實現這一目的，本發明采用簡單的縮合聚合方法，將含雙環氧官能團的聚氧乙烯和聚氧丙烯與二元胺共縮聚，制成多嵌段縮聚物。反應過程中可使用毒性很小的溶劑作反應介質，同時反應過程中無小分子副產物生成，因此產物的后處理十分容易，產物純度很高。

本發明的環境響應性的多嵌段縮聚物的重復結構單元如下：

其中，R為哌嗪、脂肪族二元胺、芳香族二元胺等可作二元胺使用的單體。

本發明的環境響應性多嵌段縮聚物的制備方法如下：

在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯、含雙環氧官能團的聚氧丙烯及二元胺，二元胺的摩爾量等于聚氧乙烯與聚氧丙烯的摩爾量總和，聚氧乙烯與聚氧丙烯的摩爾比例任意調節。然后加入適量溶劑使反應物溶解，溶劑中固含量為30-70％。縮聚反應在通氮氣的情況下進行，回流4-20小時。反應結束后，除去溶劑，即得到目標產物環境響應性多嵌段縮聚物。

本發明所述的溶劑為乙醇、甲醇、氯仿、1，4-二氧六環等。

本發明所得的環境響應性多嵌段縮聚物不僅具有溫度響應性，對pH值也具有靈敏的響應性。因為該縮聚物含有聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段，所以可用于聚氧乙烯與聚氧丙烯共聚物的應用領域。同時可以通過調節pH值或縮聚物的組成控制聚合物的相轉變溫度，因此比聚氧乙烯與聚氧丙烯共聚物具有更豐富的響應條件，具有廣泛的應用價值。

附圖說明

圖1是實施例1環境響應性多嵌段縮聚物的紅外光譜。

圖2是實施例1環境響應性多嵌段縮聚物的核磁氫譜。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步描述。以下實施例是對本發明的進一步說明，而不是限制本發明的范圍。

實施例1

在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯(分子量526g·mol^-1)0.66g、聚氧丙烯(分子量640g·mol^-1)6.4g和哌嗪0.95g，然后加入15ml乙醇溶解反應物。在通氮氣的情況下，回流反應10小時。反應結束后，除去乙醇，即得到目標產物多重環境響應性多嵌段縮聚物。

圖1為環境響應性多嵌段縮聚物的紅外譜圖，采用KBr鹽片法測得。圖中3448cm^-1處為羥基的吸收峰，2872cm^-1處為C-H振動吸收峰，1374cm^-1處為甲基對稱變形振動吸收峰，1108cm^-1處為C-O-C不對稱伸縮振動吸收峰，840cm^-1處為CH₂O-變形振動吸收峰。