[發明專利]一種苯乙烯-乙烯基吡啶兩嵌段共聚物的制備方法

在審

• 申請號: 201610125363.7
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105693963A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 胡玉兵;陳銳;李凱;楊桂寶;邢建生;唐先龍
• 申請（專利權）人: 安徽國星生物化學有限公司
• 主分類號: C08F297/00
• 分類號: C08F297/00;C08F212/08;C08F226/06;C08F2/06
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 阮愛農;郭大美

技術領域

本發明屬于高分子化合物合成技術領域，尤其涉及一種苯乙烯- 乙烯基吡啶兩嵌段共聚物的制備方法。

背景技術

兩親型嵌段共聚物是一種極性非極性材料之間的相容劑，廣泛應 用于聚合物改性領域和精細化工領域等，由于其極性-非極性的兩親 結構，可使得極性不相容的兩相均勻分散，如可用作輪胎簾子布的表 面處理劑，聚合物粉體改性的表面活性劑等。陰離子聚合是制備嵌段 共聚物的一種方法，非極性單體如苯乙烯、丁二烯、異戊二烯等的陰 離子聚合控制技術已經非常成熟了，并且有多種嵌段共聚物產品問 世。目前，極性-非極性兩親型嵌段聚合物具有更廣泛的應用領域， 但采用陰離子聚合方法制備含極性嵌段共聚物難度較大，這是因為極 性單體的陰離子聚合反應速度快，難以控制，且存在副反應；此外， 乙烯基吡啶的聚合物不溶于環己烷等非極性溶劑，所以采用陰離子聚 合制備含乙烯基吡啶鏈段的嵌段共聚物，其反應主要在極性溶劑中進 行。J.Robert等在9:1的吡啶/THF中制備含4-乙烯基吡啶的嵌段共聚 物(Macromolecules，1997,30-1,5596)，該反應在極性溶劑中進行， 由于極性溶劑較強的溶劑化效應，使得聚合中心離解成自由離子，因 此聚合反應速率很快。一般情況下帶取代基的不飽和單體是以插入活 性中心離子對的方式進行鏈增長的，當離子對較松或者完全離解成自 由離子時，這種插入在空間方向上完全不受到限制，導致得到的嵌段 聚合物立構規整性差，分子量分布較寬，同時由于反應速度較高，存 在較多副反應。本方法選擇弱極性或非極性作為反應溶劑，通過控制 第二單體的聚合溫度，實現在非極性或弱溶劑中苯乙烯-乙烯基吡啶 兩嵌段共聚物的制備。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種苯乙烯-乙 烯基吡啶兩嵌段共聚物的制備方法，合理控制聚合的反應溫度，避免 副反應的發生，節約生產成本。

一種苯乙烯-乙烯基吡啶兩嵌段共聚物的制備方法，包括以下步 驟：

(1)在干燥、氮氣狀態下，向聚合燒瓶中加入非極性或弱極性 溶劑、烷基鋰引發劑引發苯乙烯單體聚合，聚合溫度為30℃～60℃， 聚合時間為1～3小時，其中所述非極性或弱極性溶劑為環己烷、甲 苯或二氧六環，烷基鋰引發劑為正丁基鋰、異丁基鋰或烯丙基鋰；

(2)加入乙烯基吡啶單體在-10℃～20℃條件進行嵌段聚合 0.5～1.5小時后，加入甲醇進行封端，再加入乙醇進行解析，靜置后 進行過濾，真空干燥得到苯乙烯-乙烯基吡啶兩嵌段共聚物。

進一步優化，所述乙烯基吡啶單體為2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡 啶中的一種或兩種混合物。

進一步優化，所述烷基鋰引發劑為正丁基鋰，其用量與乙烯基吡 啶單體的摩爾比為1:100～1000。

進一步優化，所述乙烯基吡啶單體的用量與苯乙烯單體用量的質 量比為3：7～7：3。

與現有技術相比，有益效果是：本發明采用在極性或弱極性溶劑 中實現苯乙烯-乙烯基吡啶的合成，實現了含聚乙烯基吡啶的嵌段共 聚物的制備，該合成方法是一種陰離子分散聚合，聚合過程直接得到 聚合物微球。

具體實施方式

下面的實例供進一步說明本發明的方法之用，但不應受此限制。

實施例1

取一個250ml的聚合燒瓶于烘箱中120℃條件下干燥4小時以 上，反應前聚合燒瓶抽真空-烘烤-充氮氣保護，反復三次；向聚合燒 瓶中加入120ml環己烷、20g苯乙烯單體、0.2mmol正丁基鋰，在45℃ 條件下聚合2小時后，加入8g2-乙烯基吡啶單體在20℃條件下聚合 反應1小時，用甲醇進行封端終止，再加入乙醇進行解析，得到聚合 物沉淀，過濾后真空干燥得到苯乙烯-乙烯基吡啶兩嵌段共聚物，其 聚集態呈核殼結構，外層為苯乙烯聚合物，內層為聚-2乙烯基吡啶， GPC測試所得聚合物分子量Mn為8.9萬，分子量分布為2.1，單體 轉化率為82.7％。

實施例2