[發明專利]基于星型倍半硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚鄰硝基芐酯嵌段共聚物及制備方法

有效

• 申請號: 201810319006.3
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108424500B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 馬曉燕;董葉青;霍浩輝;唐金;梁一鳴
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/36;C08F220/14;C08J9/28;C08L53/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于星型倍半硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚鄰硝基芐酯嵌段共聚物制備蜂窩狀結構多孔膜的方法，其特征在于：所述基于星型倍半硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚鄰硝基芐酯嵌段共聚物結構式如下：

其中：n為聚甲基丙烯酸甲酯的聚合度，n＝200～300，m為聚鄰硝基芐酯的聚合度，m＝1～10，8為星型嵌段共聚物的臂數；

所述方法步驟如下：

步驟1、引發劑POSS-(Cl)₈的合成：無水甲醇、濃鹽酸和γ-氯丙基三甲氧基硅烷以100:4:5～100:5:5的體積比依次加入反應瓶中，在35～45℃下反應5-7天，得白色固體粉末，用無水甲醇洗滌數次，置于35～45℃真空烘箱中干燥至恒重；

步驟2、光活性單體甲基丙烯酸鄰硝基芐酯NBM的合成：

(a)在氮氣氣氛下冰水浴中，以二氯甲烷為溶劑，按摩爾比計，將2-硝基芐醇:三乙胺:甲基丙烯酰氯＝1:1:1～1:1.2:1加入到100ml三口燒瓶中，其中甲基丙烯酰氯通過恒壓滴液漏斗逐滴加入反應體系；在室溫下反應20～30h，反應結束后將得到的產物通過抽濾除去不溶鹽，再經過旋蒸除掉溶劑，得到粗產物；

(b)粗產物溶解在少量乙酸乙酯中，以正己烷與乙酸乙酯混合溶劑為洗脫劑，過硅膠柱除去其它雜質；再次通過旋蒸出去多余溶劑，得到的產物在真空干燥箱中烘干至恒重；所述正己烷與乙酸乙酯的體積比為6:1～7:1；

步驟3、具備光響應性的星型倍半硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚鄰硝基芐酯嵌段共聚物的合成：

(a)在氮氣氣氛保護下，采用以POSS-(Cl)₈為大分子引發劑，以氯化亞銅為催化劑，以N,N,N',N,'N”-五甲基二亞乙基三胺PMDETA為催化劑配體，與甲基丙烯酸甲酯按摩爾比為引發劑：催化劑：催化劑配體：甲基丙烯酸甲酯＝1:8:8:400～1:8:8:800的比例,以苯甲醚為溶劑，進行原子轉移自由基聚合反應，反應混合物經過至少三次抽真空-充氮氣循環后，加熱反應物，100-110℃下反應20～30h，然后加入鄰硝基芐酯，繼續在100-110℃下反應20～30h；所述引發劑POSS-(Cl)₈與鄰硝基芐酯摩爾比為1:40～1:80；

(b)將步驟(a)所得到的產物用二氯甲烷溶解，并通過中性氧化鋁柱除去催化劑，再將其用無水甲醇沉淀，反復沉淀-溶解-沉淀數次后，將產物在真空干燥箱中40～50℃烘干至恒重，得到基于星型倍半硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚鄰硝基芐酯嵌段共聚物；

所述苯甲醚采用分析純10～20mL；

將聚合物與選擇性溶劑攪拌溶解，將溶液于潔凈基片上，置于30～40℃下的飽和濕度環境中，并利用波長為365nm的紫外光照射小于180s，待溶劑和水揮發完全后，溶液變成固體薄膜即得蜂窩狀結構多孔膜；所述聚合物在溶液中的濃度為10～20mg/mL；

所述選擇性溶劑二氯甲烷、三氯甲烷或四氫呋喃。