[發明專利]一種微流控光誘導聚合物改性的方法

有效

• 申請號: 201710484059.6
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107353370B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 郭凱;崔國朋;胡欣;朱寧;方正;掌亞軍
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08F259/08
• 分類號: C08F259/08;C08F220/28;C08F220/18;C08F212/08;C08F220/44;C08F220/14;C08F2/48;C08F2/01
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種微流控光誘導聚合物改性的方法，它是在微反應器中，利用光誘導活性自由基聚合對聚(偏氟乙烯?共聚?三氟氯乙烯)進行接枝改性。與現有技術相比，微流控技術能夠精確控制并調節反應條件，降低催化劑用量，調控接枝量，改性后的聚合物在微電子領域很有應用價值。

技術領域

本發明屬于高分子材料合成領域，具體涉及一種微流控光誘導聚合物改性的方法。

背景技術

含氟聚合物具有高機械強度、耐腐蝕耐高溫性能及極好的儲電絕緣性能，尤其PVDF基含氟聚合物在介電材料和其它高性能膜的應用很有前景，對其可控聚合的研究也越來越深入。但同時兼容性差、金屬殘留嚴重的弊端依然限制著其應用。在一系列聚合方法中，可控活性自由基聚合(LRP)是調節聚合物分子量分布、進行分子設計、合成精確結構聚合物的重要方法。LRP中衍生出許多分支，包括原子轉移活性自由基聚合(ATRP)、單電子轉移活性自由基聚合(SET-LRP)、可逆加成-斷裂-轉移聚合(RAFT)、穩定自由基聚合(SFRP)、氮氧調控自由基聚合(NMP)等體系。其中，原子轉移活性自由基聚合(ATRP)已成功地應用于PVDF基含氟聚合物的功能化改性，而且利用光誘導方法極大地降低了過度金屬的使用量，提升了改性后產物的介電儲電性能。

微通道反應器是一種借助特殊加工技術以固體基質制造的三維結構元件。由于其極大的比表面積、連續流無返混及反應體積小的突出優點使得其應用發展極其迅速。不但可以大大降低投料方式的復雜性，實現其連續操作，同時控制其保留時間可使得其反應時間比常規方法大大縮短。這些都是提高產率、安全性、選擇性，以及產品質量的關鍵。

本專利將原子轉移活性自由基聚合與微流控技術相結合，提供了一種微流控光誘導聚合物改性的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種微流控光誘導聚合物改性的方法，以解決現有技術存在的聚合反應速度慢和金屬殘留大等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種微流控光誘導聚合物改性的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

(1)將引發劑、催化劑和溶劑混合均勻后得到均相溶液A備用，將配體、單體和溶劑混合均勻后得到均相溶液B備用；

(2)將步驟(1)中得到的均相溶液A和均相溶液B同時分別泵入微反應裝置的微混合器中，充分混合后泵入紫外光照射下的微反應裝置的微反應器中；

(3)收集步驟(2)中所得流出液，即得改性后的共聚物。

步驟(1)中，所述的引發劑為聚(偏氟乙烯-共聚-三氟氯乙烯)；其中，偏氟乙烯占偏氟乙烯和三氟氯乙烯的總物質的量的50～99％。

步驟(1)中，所述的催化劑為鹵化銅，優選氯化銅或溴化銅。

步驟(1)中，均相溶液A所用溶劑為二甲基亞砜或N-N-二甲基甲酰胺，均相溶液B所用溶劑為二甲基亞砜或N-N-二甲基甲酰胺；其中，優選均相溶液A和均相溶液B中所用溶劑相同。

步驟(1)中，所述的配體為三(2-二甲氨基乙基)胺、1,4,8,11-四氮雜環十四烷、三(2-吡啶基甲基)胺、N,N,N,N-四-(2-吡啶基甲基)乙二胺、五甲基二乙烯三胺、4,4-二壬基-2-聯吡啶、1,1,4,7,10,10-六甲基三亞乙基四胺和2,2’-聯吡啶中的任意一種或幾種的組合。

步驟(1)中，所述的單體為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈和丙烯酸丁酯中的任意一種或幾種的組合

步驟(1)中，引發劑和催化劑的摩爾比為1：0.004～0.125。

步驟(1)中，引發劑和單體的摩爾比為1：1～200。

步驟(1)中，配體和單體的摩爾比為1:40～6400。