[發明專利]基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯類雜化高分子的蜂窩狀多孔薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201310391184.4
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103601912A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 馬曉燕;強秀;夏雨;栗志廣;張檬;余韜
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08F120/22;C08F293/00;C08F220/22;C08F220/18;C08F220/14
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯類雜化高分子的蜂窩狀多孔薄膜的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1、采用頂角蓋帽的方法制備單官能度的七苯基-單氯丙基POSS：一苯基三甲氧基硅烷、去離子水和氫氧化鈉以2:3:1～3:3:1的摩爾比例依次加入70℃的三口燒瓶中，同時加入200～300mL的四氫呋喃，回流反應5～7小時，后冷卻至室溫繼續反應15～20小時，然后過濾、旋蒸、真空干燥后得白色七缺角POSS；

將七缺角POSS、三乙胺和氯丙基硅烷以16:16:1～15:20:1的摩爾比加入燒瓶中，同時加入200～300mL的無水四氫呋喃，冰水浴通氮反應4～6小時后，升至室溫繼續反應24～30小時，同樣過濾、旋蒸、真空干燥后得七苯基-單氯丙基POSS；

步驟2、采用一鍋法、分步加料的原子轉移自由基聚合合成蝌蚪型有機-無機雜化拓撲高分子：稱量100～200mg的七苯基-單氯丙基倍半硅氧烷、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類單體及10～30mL的反應溶劑，在氮氣保護下于冰水浴環境下的三口燒瓶中攪拌均勻；加入10～20mg的鹵化亞銅，冷凍抽真空再通氮除盡空氣，然后在90℃～110℃下反應12h～48h，得到的產物用四氫呋喃溶解后，過中性氧化鋁柱以除去催化劑，旋蒸濃縮并用甲醇水沉淀，40℃真空干燥至恒重，得到白色固體為POSS接枝含氟甲基丙烯酸酯類聚合物；所述溶劑為甲苯或環己酮；

若反應12h～48h后不終止，繼續加入10～20mL的甲基丙烯酸酯類單體及10～30mL的反應溶劑，同樣條件下繼續反應12h～48h后冰水浴終止反應，將得到的產物用四氫呋喃溶解后，過中性氧化鋁柱以除去催化劑，旋蒸濃縮并用甲醇水沉淀，40℃真空干燥至恒重，得到白色固體為POSS接枝含氟甲基丙烯酸酯嵌段甲基丙烯酸酯類聚合物；改變甲基丙烯酸含氟酯類和甲基丙烯酸酯類單體的加料順序，得到POSS接枝甲基丙烯酸酯嵌段含氟甲基丙烯酸酯類聚合物；

步驟3、采用呼吸圖案法制備蜂窩狀雜化多孔膜：配置5～60mg/mL濃度的POSS接枝甲基丙烯酸酯嵌段含氟甲基丙烯酸酯類聚合物溶液，靜置；不同溫度、不同濕度條件下，移取5～15μL上述溶液至于干凈基片上，用吹拂溶液表面，待溶劑和水揮發完畢后得到蜂窩狀結構多孔膜；配置聚合物溶液的溶劑為氯仿、二氯甲烷或四氫呋喃以及他們的混合溶液；

上述組份的加入量為每份的加入量。

2.根據權利要求1所述的基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯類雜化高分子的蜂窩狀多孔薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟2中的冷凍抽真空再通氮進行三次。

3.根據權利要求1所述的基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯類雜化高分子的蜂窩狀多孔薄膜的制備方法，其特征在于：所述飽和蒸汽水蒸汽、甲醇蒸汽、乙醇蒸汽以及他們的混合蒸汽。

4.根據權利要求1所述的基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯類雜化高分子的蜂窩狀多孔薄膜的制備方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸含氟酯類單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯。

5.根據權利要求1所述的基于蝌蚪型倍半硅氧烷接枝含氟丙烯酸酯類雜化高分子的蜂窩狀多孔薄膜的制備方法，其特征在于：所述甲基丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸十二烷基酯。