[發明專利]一種環氧基POSS接枝多胺基、多羥基類物質的方法

在審

• 申請號: 201410133384.4
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103923116A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 孫俊芬;胡方
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C07F7/21
• 分類號: C07F7/21;C08B37/08;C08G65/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明屬于環氧基POSS改性材料的制備領域，特別涉及一種環氧基POSS接枝多胺基、多羥基類物質的方法。

背景技術

籠型倍半硅氧烷（POSS）是一類具有特殊分子結構的有機硅化合物，其分子以無機硅氧骨架為核心，外圍被有機基團所包圍，POSS單體中八個Si頂點處接有八個有機取代基團，這些有機取代基團可分為兩大類:一類是惰性基團，如環己基、環戊基、乙基、異丁基等；另一類是活性基團，如各類烯基、環氧基、氨基等。反應性官能團的POSS既可以進一步均聚，又可以和其他單體共聚；非反應性官能團的引入可以改變POSS與聚合物、生物體系或生物表面的溶解性和兼容性。環氧基POSS因其具有化學活性較強的環氧基團，因此可以和一些單體、聚合物進行開環接枝反應。

近年來，對環氧基POSS進行接枝改性的研究方法也層出不窮。江航以多官能團的γ-環氧丙氧基丙基POSS為原料，通過POSS上環氧基團與2-溴-2-甲基丙酸的開環反應將C-Br引發點引入到POSS上，制得POSS-Br引發劑（江航.多分散環氧POSS的合成及POSS基復合材料的制備與性能研究[D].合肥工業大學,2012）；Yuan-Jyh?Lee,Jieh-Ming?Huang等以BTDA和ODA為原料首先合成H₂N-Poly(amic?acid)Oligomers-H₂N，然后再與環氧基POSS反應，制備環氧基POSS接枝胺基交聯聚合物（Yuan-Jyh?Lee,Jieh-Ming?Huang.Polyimide?and?polyhedral?oligomeric?silsesquioxane?nanocomposites?for?low-dielectric?applications[J].Polymer,2004,46(2005):173–181）；Jiwon?Choi,Jason?Harcup等以環氧基POSS和4,4’-二氨基二苯甲烷為原料，其中氨基和環氧基的摩爾比為1:2，制備交聯有機無機雜化材料（Jiwon?Choi,Jason?Harcup.Organic/Inorganic?Hybrid?Composites?from?Cubic?Silsesquioxanes[J],J.Am.Chem.Soc.2001,123,11420-11430）；汪海迪在環氧丙基季銨鹽接枝改性聚乙烯醇的制備中，首先合成了季銨鹽化合物N,N-二甲基-N-十二烷基-N-環氧丙基氯化銨，然后在堿性條件下，環氧基團與聚乙烯醇的羥基發生醚化反應，實現聚乙烯醇的抗菌功能化改性（汪海迪.新型季銨鹽類高分子抗菌劑及其復合抗菌劑的合成與抗菌活性研究[D].北京化工大學,2012）；戴李宗等（中國專利201310027660.4）發明出了一種基于POSS的具有可控相結構的環氧納米復合材料。目前，對環氧基POSS接枝多胺基、多羥基類物質的報道還較少。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種環氧基POSS接枝多胺基、多羥基類物質的方法，該發明工藝簡單，操作方便，反應條件比較溫和，不需要高溫高壓處理，該發明得到的環氧基POSS接枝多胺基、多羥基類物質的產物，顆粒細小、分布均勻、具有優良的生物學相容性。

本發明的一種環氧基POSS接枝多胺基、多羥基類物質的方法，包括：

（1）將環氧基POSS溶解在溶劑中，攪拌，溶解，得到環氧基POSS溶液；

（2）將多胺基、多羥基類物質加入上述環氧基POSS溶液中，然后加入催化劑調節反應體系pH值，攪拌條件下，40-80℃，反應4-12h，提純，真空干燥，即得環氧基POSS接枝產物；其中多胺基、多羥基類物質與環氧基POSS溶液的體積比為1:5-4:1。

所述步驟（1）中溶劑為氯仿、四氫呋喃THF、甲苯中的一種。

所述步驟（1）中環氧基POSS與溶劑的質量比為1:20-1:10。

所述步驟（2）中多胺基類物質為乙二胺、己二胺、殼聚糖中的一種或幾種；多羥基類物質為乙二醇、戊二醇、丙三醇、聚乙二醇中的一種或幾種。

所述步驟（2）中催化劑為NaOH，調節反應體系pH值為7-10。

所述步驟（2）中提純為65-125℃條件下蒸發1-6h，除去溶劑，化學沉降法并用蒸餾水洗滌去除多余的添加物質。

所述步驟（2）中真空干燥溫度為40-100℃。

有益效果

（1）本發明工藝簡單，操作方便，反應條件比較溫和，不需要高溫高壓處理；