[發明專利]一種含聚硅氧烷鏈段的兩嵌段大分子季銨鹽及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201810499506.X
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108641087B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 張安強;鐘偉強;林雅鈴;董辰韻;常瑤瑤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G77/452
• 分類號: C08G77/452;A01P3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蘇運貞

1.一種含聚硅氧烷鏈段的兩嵌段大分子季銨鹽的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）單端乙烯基的聚二甲基硅氧烷的合成：在有機溶劑A中加入六甲基環三硅氧烷，在惰性氣體氣氛中，以正丁基鋰引發聚合反應，最后加入二甲基乙烯基氯硅烷終止聚合反應；對反應得到的產物純化，得到透明油狀液體產物，即單端乙烯基的聚二甲基硅氧烷；

（2）單端羥基的聚二甲基硅氧烷的合成：將有機溶劑B、單端乙烯基的聚二甲基硅氧烷、巰基乙醇和催化劑混合，得到澄清的溶液，用紫外光引發自由基加成反應，對反應得到的產物純化，得到單端羥基的聚二甲基硅氧烷；

（3）單端帶溴的聚二甲基硅氧烷合成：在有機溶劑C中加入單端羥基的聚二甲基硅氧烷和三乙胺，再加入2-溴異丁酰溴與有機溶劑C形成的混合溶液，在惰性氣體氣氛中混合反應；對反應得到的產物純化，得到端基帶溴的聚二甲基硅氧烷；

（4）聚硅氧烷和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的兩嵌段共聚物的合成：將有機溶劑D、端基帶溴的聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、CuBr和N, N, N', N'', N''-五甲基二乙烯基三胺混合，在惰性氣體氣氛中進行聚合反應，對反應得到的產物純化，得到淡黃色粘稠液體產物，為聚硅氧烷與聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的兩嵌段共聚物；

（5）含聚硅氧烷鏈段的兩嵌段大分子季銨鹽的合成：將聚硅氧烷與聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的兩嵌段共聚物、氯化芐溶于有機溶劑E，在惰性氣體氣氛中反應，對產物進行純化，得到含聚硅氧烷鏈段的兩嵌段大分子季銨鹽；

步驟（1）中所述的有機溶劑A為四氫呋喃；

步驟（2）中所述的有機溶劑B為四氫呋喃；

步驟（3）中所述的有機溶劑C為四氫呋喃；

步驟（4）中所述的有機溶劑D為異丙醇；

步驟（5）中所述的有機溶劑E為甲苯與乙醇按質量1:1得到的混合溶液。

2.根據權利要求1所述的含聚硅氧烷鏈段的兩嵌段大分子季銨鹽的制備方法，其特征在于：

步驟（1）中所述的正丁基鋰、六甲基環三硅氧烷和二甲基乙烯基氯硅烷按摩爾比1：（13.5～134.9）：（1～1.2）配比；

步驟（2）中所述的單端乙烯基的聚二甲基硅氧烷和所述的巰基乙醇按摩爾比1:1配比；

步驟（3）中所述的單端羥基的聚二甲基硅氧烷、三乙胺和2-溴異丁酰溴按摩爾比1：（1～1.2）：（1～1.2）配比；

步驟（4）中所述的端基帶溴的聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、CuBr和N,N, N', N'', N''-五甲基二乙烯基三胺按摩爾比1：18：（1～1.2）：（1～1.2）配比；

步驟（5）中所述的聚硅氧烷與聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的兩嵌段共聚物和所述的氯化芐按摩爾比1:18配比。

3.根據權利要求1所述的含聚硅氧烷鏈段的兩嵌段大分子季銨鹽的制備方法，其特征在于：

步驟（2）中所述的催化劑為安息香二甲醚。

4.根據權利要求1所述的含聚硅氧烷鏈段的兩嵌段大分子季銨鹽的制備方法，其特征在于：

步驟（1）中所述的溶液有機溶劑A的體積用量相當于六甲基環三硅氧烷單體質量的1.5～4倍；

步驟（2）中所述的有機溶劑B的質量用量相當于單端乙烯基的聚二甲基硅氧烷質量的1～4倍；

步驟（2）中所述的催化劑的用量按單端乙烯基的聚二甲基硅氧烷：催化劑=質量比1:0.02配比計算；

步驟（3）中所述的有機溶劑C的質量用量相當于單端羥基的聚二甲基硅氧烷質量的1.3～3倍；

步驟（4）中所述有機溶劑D的質量用量為甲基丙烯酸二甲氨基乙酯質量的3～8倍；

步驟（5）中所述的有機溶劑E的體積用量相當于聚硅氧烷與聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的兩嵌段共聚物質量的2～3倍。