[發(fā)明專利]用于自由基聚合的功能化偶氮類引發(fā)劑及其制備與應(yīng)用方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103880988A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海寧;馮軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08F4/04
• 分類號(hào): C08F4/04;C08F292/00;C07F7/12;C04B41/48
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

1.一種用于自由基聚合的功能化偶氮類引發(fā)劑，其特征在于，該偶氮類引發(fā)劑的化學(xué)名稱為二甲基氯硅烷基-3-乙基苯偶氮甲基丙二腈，其結(jié)構(gòu)式如下：

2.如權(quán)利要求1所述的偶氮類引發(fā)劑，其特征在于，所述偶氮類引發(fā)劑為光引發(fā)劑或者熱引發(fā)劑。

3.如權(quán)利要求1所述的偶氮類引發(fā)劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）由甲基丙二酸二乙酯與氨水反應(yīng)生成甲基丙二酰胺；

2）將步驟1）所得的甲基丙二酰胺與二氧化二磷脫水反應(yīng)生成甲基丙二腈；

3）將3-硝基苯乙烯還原為3-氨基苯乙烯；

4）將步驟3）所得的3-氨基苯乙烯、步驟2）所得的甲基丙二腈及亞硝酸鈉發(fā)生重氮化反應(yīng)得到3-（偶氮甲基丙二腈）苯乙烯；

5）將步驟4）得到的3-（偶氮甲基丙二腈）苯乙烯在氯鉑酸的催化作用下，與二甲基氯硅烷發(fā)生加成反應(yīng)得到二甲基氯甲硅烷基-3-乙基苯偶氮甲基丙二腈。

4.如權(quán)利要求3所述的偶氮類引發(fā)劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3）的具體步驟為：3-硝基苯乙烯混入乙醇和濃鹽酸的混合液中，并向其中加入二水合二氯化錫的乙醇溶液，強(qiáng)烈攪拌反應(yīng)，之后用堿對(duì)溶液進(jìn)行中和，然后過(guò)濾，用醚類有機(jī)溶劑對(duì)濾液進(jìn)行萃取，有機(jī)相用鹽酸酸化，將水相分離并用堿調(diào)節(jié)pH值到12，然后再用醚類有機(jī)溶劑萃取，有機(jī)相用硫酸鈉干燥，并將溶劑揮發(fā)，即可得到3-氨基苯乙烯。

5.如權(quán)利要求3所述的偶氮類引發(fā)劑的制備方法，其特征在于，所述步驟4）的具體步驟為：取3-氨基苯乙烯溶于鹽酸、冰、水的混合溶液中，并將亞硝酸鈉水溶液逐滴加入，之后攪拌并過(guò)濾；另配甲基丙二腈、醋酸鈉、冰、乙醇的混合液，并置于0℃環(huán)境中，并將以上濾液逐滴加入到其中，加完后升溫到室溫，并用醚類有機(jī)溶劑萃取，分離有機(jī)相，并清洗干燥后蒸干，純化，即得到3-（偶氮甲基丙二腈）苯乙烯。

6.如權(quán)利要求3所述的偶氮類引發(fā)劑的制備方法，其特征在于，所述步驟5）的具體步驟為：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在（3-乙烯基苯偶氮基）-甲基丙二腈的二甲基氯硅烷溶液中加入催化量的氯鉑酸，40℃條件下回流6小時(shí)，多余的二甲基氯硅烷通過(guò)蒸餾除去，之后將產(chǎn)品溶于二氯甲烷中，干燥，過(guò)濾除去催化劑氯鉑酸，獲得棕色產(chǎn)品即為二甲基氯硅烷基-3-乙基苯偶氮甲基丙二腈。

7.如權(quán)利要求1所述的偶氮類引發(fā)劑引發(fā)合成接枝TiO₂納米管聚電解質(zhì)刷的應(yīng)用方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）將TiO₂納米管加入到反應(yīng)容器中，在反應(yīng)容器中加入三乙胺，然后在N₂保護(hù)下加入濃度為0.1～15mmol/L的如權(quán)利要求1所述的偶氮類引發(fā)劑溶液，室溫條件下攪拌反應(yīng)，然后將反應(yīng)好的產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到離心管中，洗滌，最后將離心管中的下層沉淀物轉(zhuǎn)移并烘干，烘干后的產(chǎn)物為引發(fā)劑錨固在TiO₂納米管表面后的產(chǎn)物；

2）將TiO₂納米管-引發(fā)劑產(chǎn)物加入到反應(yīng)容器中，然后加入2-甲基-2-[(1-氧代-2-丙烯基)氨基]-1-丙磺酸鈉鹽單體溶液，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)的冷凍-解凍的方式除去里面的空氣，將除去空氣后的混合液在50-70℃氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)1～6h，對(duì)反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行烘干和研磨，然后將產(chǎn)物放在索氏提取器容器中用有機(jī)溶劑抽提后烘干，將烘干后產(chǎn)物放在0.01～1mol/L的HCl溶液里進(jìn)行質(zhì)子化，然后離心分離，用水洗滌下層沉淀物，直到離心后的上層溶液的pH值為7，將下層沉淀物進(jìn)行烘干即為產(chǎn)品。

8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用方法，其特征在于，所述步驟1）中每克二氧化鈦納米管對(duì)應(yīng)的三乙胺體積為：0.5～2mL；所述步驟2中每克TiO₂-引發(fā)劑產(chǎn)物對(duì)應(yīng)單體的用量為1～100mmol。

9.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用方法，其特征在于，所述步驟2）中出現(xiàn)的烘干溫度均為75℃。