[發明專利]多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親三嵌段共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410189864.2
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103951804A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 許一婷;李聰;戴李宗;曹瑩;李奇;陳顯明;羅偉昂;何凱斌;劉新瑜
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F230/08
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種高分子共聚物，尤其涉及一種可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)聚合以POSS作為疏水嵌段的雙親三嵌段共聚物及其制備方法。?

背景技術

近10年來，多面體倍半硅氧烷(Polyhedral?oligomericsilsesquioxane,POSS)，作為一種新型有機-無機雜化納米材料，引起越來越多的關注。POSS經典的結構式為(RSiO_1.5)_n(n≥4，R＝H、烷基、芳基或有機官能基團)，介于二氧化硅(SiO₂)和硅樹脂(R₂SiO)_n之間。POSS中，硅、氧原子相互鍵接，形成籠形結構，直徑約1.5～3nm，賦予其特有的納米尺寸效應、低密度、高耐熱、高抗氧化等性能，使POSS成為研究開發有機無機納米雜化復合材料的重要原料。?

雙親嵌段共聚物能在選擇性溶劑中自組裝，形成豐富的形態，如線形、球形、柱形、囊泡狀、層狀等，且具有較好的可控性，因而一直是高分子領域的研究熱點。目前主要利用可控/活性聚合方法來合成雙親嵌段共聚物，因其在分子設計上有較大的可控性。?

多面體齊聚倍半硅氧烷(POSS)中硅氧形成籠形結構，可通過分子設計，在其頂角上修飾多種官能團，進而可將POSS引入到聚合物中，制備POSS基聚合物。為利用其諸多優異特性，已有許多人在POSS基嵌段共聚物的合成上做了大量的研究工作。Pyun等(1、Pyun,J.；Matyjaszewski,K.；Wu,J.；Kim,G.M.；Chun,S.B.；Mather,P.T.Polymer2003,44,2739.)選用雙官能度鏈轉移劑，采用原子轉移自由基聚合(ATRP)方法，合成了聚甲基丙烯酰氧丙基POSS-聚丙烯酸正丁酯-聚甲基丙烯酰氧丙基POSS(PMAPOSS-b-PpBA-b-PMAPOSS)三嵌段聚合物，通過調節POSS在共聚物中的含量，在透射電鏡下觀察發現其能發生相分離形成柱狀結構。Hirai等(2、Hirai,T.；Leolukman,M.；Hayakawa,T.；Kakimoto,M.；Gopalan,P.Macromolecules2008,41,4558.)采用陰離子聚合方法，合成了聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酰氧丙基POSS(PMMA-b-PMAPOSS)和聚苯乙烯-聚甲基丙烯酰氧丙基POSS(PS-b-PMAPOSS)兩種二嵌段共聚物，在透射電鏡下觀察發現二者均能發生相分離形成納米層狀結構，并對其形成機理進行探究。Ma等(3、Ma,L.；Geng,H.；Song,J.；Li,J.；Chen,?G.；Li,Q.The?Journal?of?Physical?Chemistry?B2011,115,10586.)使用氨基POSS與2-溴異丁酰溴(BIBB)反應制備含POSS的鏈轉移劑，并用其控制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)聚合，形成帶POSS端基的聚合物，發現其能在水中自組裝成球形膠束，且膠束形貌受pH影響。Zhang等(4、Zhang,W.；Liu,L.；Zhuang,X.；Li,X.；Bai,J.；Chen,Y.Journal?of?Polymer?Science?Part?A:Polymer?Chemistry2008,46,7049；5、Zhang,W.；Zhuang,X.；Li,X.；lin,Y.；Bai,J.；Chen,Y.Reactive?and?Functional?Polymers2009,69,124；6、Zhang,W.；Fang,B.；Walther,A.；Muller,A.H.E.Macromolecules2009,42,2563；)使用氨基POSS合成了一種帶POSS的三硫酯鏈轉移劑，并使用其分別控制N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)、苯乙烯(St)、丙烯酸叔丁酯(tBA)聚合，形成POSS遠螯聚合物，并研究了產物在水中的自組裝行為。?

發明內容

本發明旨在提供一種以POSS作為疏水嵌段的多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親三嵌段共聚物及其制備方法。?

所述多面體齊聚倍半硅氧烷基雙親三嵌段共聚物為聚甲基丙烯酰氧丙基POSS-聚丙烯酸叔丁酯-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，其結構式如下：?

其中，R為-iBu，異丁基；n，m，l為聚合度。?