[發明專利]PVDF-g-PVP接枝共聚物的制備方法及所得的接枝共聚物

有效

• 申請號: 201210151999.0
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102675546A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 侯錚遲;秦強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C08F259/08
• 分類號: C08F259/08;C08F2/46
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鐘華;徐穎

技術領域

本發明具體的涉及一種均相輻射接枝制備PVDF-g-PVP接枝共聚物的方法及其接枝共聚物。

背景技術

PVDF是一種綜合性質優良的高分子材料，具有良好的熱穩定性以及化學穩定性等，在功能材料方面有極其重要的用途，PVDF以及其衍生物品在水處理、石油化工、食品加工等領域有廣泛的應用。

眾所周知，PVDF具有較強的疏水性質，這一性質極大的限制了PVDF的應用，比如在膜產品的應用上，這一性質會導致較嚴重的膜污染問題，通過化學接枝的方法在PVDF化學結構中引入其他功能性基團，以此來改善PVDF材料的極性、生物相容性等，可以大大地拓展其應用領域。NVP均聚物和共聚物(PVP)由于具有良好的溶解性、化學穩定性、低毒性等，在化學、藥學和材料等領域有著較為廣泛的應用。目前為止，PVDF接枝NVP的常用方法有等離子體改性、臭氧活化以及輻射接枝改性等。輻射接枝改性相對于其他改性方法而言，其無需引發劑，可以在室溫甚至低溫下進行，且可以在固態，液態，固液狀態下進行，反應條件更加的溫和，并且可以通過控制單體濃度、吸收劑量、劑量率等，能夠更為容易的控制接枝率、接枝鏈分子量等，另外，γ射線鑒于其強大的穿透能力以及無選擇性，適用于絕大多數材料的改性。

而常見的輻射接枝方法一般發生在異相體系中，與異相體系相比，均相溶液輻射接枝至少具有兩大優勢。在異相體系中，接枝反應通常為擴散控制，往往會導致被接枝基體中只有很少一部分分子帶有接枝鏈，而且在接枝聚合反應中，反應體系的非均勻性還會導致接枝分子鏈結構的非隨機性，甚至會出現接枝鏈分子量遠大于被接枝聚合物分子量的現象。而在均相體系中，高分子鏈在溶液中充分伸展，能與單體以及溶劑分子均勻混合，使得接枝反應主要為動力學控制，而避免非均相體系中因擴散速度因產生的不利影響，而避免反應產物接枝不均勻的現象。

目前，在均相溶液中對PVDF共輻射接枝NVP的研究還未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種在均相溶液中對PVDF接枝NVP的方法以及所得的接枝共聚物，該方法能夠保證接枝的均勻性，并且制得的接枝共聚物在常見有機溶劑中具有較好的溶解性。

本發明提供了一種PVDF-g-NVP接枝共聚物的制備方法，其包含下述步驟：在無氧條件下，在包含N-乙烯基吡咯烷酮(簡稱NVP)單體和聚偏氟乙烯(簡稱PVDF)的均相溶液中，進行N-乙烯基吡咯烷酮單體與聚偏氟乙烯的共輻射接枝反應，即得；所述均相溶液的溶劑為N-甲基吡咯烷酮(簡稱NMP)、二甲基甲酰胺(簡稱DMF)和二甲基乙酰胺(簡稱DMAc)中的一種或多種。

其中，所述的PVDF可選用本領域進行改性接枝時采用的各種分子量的PVDF，其重均分子量較佳地為500000～600000。本發明中優選蘇威化學公司(Solvay?Chemicals?Company，Belgium)生產的型號為6020的PVDF。其中，所述的PVDF在輻射前進行預處理：用去離子水對PVDF進行洗滌，并在去離子水中浸泡一周，期間進行換水，再干燥至恒重。

其中，所述的PVDF與NVP單體的重量比較佳地為10∶1-10∶9。

其中，所述的NVP單體在所述均相溶液中的濃度較佳地為1-9wt％。

其中，所述的共輻射接枝的輻射源可采用本領域輻射接枝的常規γ射線輻射源，較佳地為⁶⁰Co。

其中，所述的共輻射的輻射總劑量較佳地為5-38kGy。所述的共輻射的平均劑量率較佳地為0.65-5.00kGy/h。

其中，所述的共輻射接枝的反應溫度為本領域此類反應的常規溫度，較佳地為20-30℃。

其中，所述的無氧條件可采用本領域常規的技術手段獲得，如在輻射前向反應體系中通氮氣15min以除去體系中的氧氣。

其中，在共輻射的過程中完成接枝反應。

本發明還提供了一種由上述方法制得的接枝共聚物，即PVDF-g-PVP。

除特殊說明外，本發明涉及的原料和試劑均市售可得。

本發明的積極進步效果在于：

本發明采用均相溶液體系進行共輻射接枝，能夠使得NVP更加均勻地接枝到PVDF上，使得接枝鏈在PVDF基體上的分布更加均勻，改善其原有產品的一些性能，比如原膜產品的親水性能，作為共混相容劑時的相容性等。

附圖說明

圖1為實施例1制得的產品的紅外譜圖。

圖2為實施例2制得的產品的紅外譜圖。

圖3為實施例3制得的產品的紅外譜圖。