[發明專利]一種可光降解的高分子材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811091805.6
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109337003A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 張強;王群;胡振偉;李宇;劉姝;鄭巖
• 申請（專利權）人: 長春永固科技有限公司
• 主分類號: C08F120/14
• 分類號: C08F120/14;C08F112/08;C08F210/14;C08F212/08
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 張偉

1.一種可光降解的高分子材料，其特征在于，其結構通式為a3、b3或者c3：

式中：

R為甲基丙烯酸酯類單體、丙烯酸酯類單體、苯乙烯單體、苯乙烯衍生物單體、甲基丙烯酯類單體和丙烯酯類單體中的一種；左右兩端的R可以相同，也可以不同；

m+n為1-20000。

2.根據權利要求1所述的可光降解的高分子材料，其特征在于，R為甲基丙烯酸甲酯單體、丙烯酸甲酯單體或苯乙烯單體。

3.一種可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將3-羥甲基-2硝基芐基醇a1或者4-羥甲基-2硝基芐基醇b1或者5-羥甲基-2硝基芐基醇c1，與2-溴-2-甲基-丙酰溴在4-二甲基氨基吡啶的催化下反應，生成中間體2-溴-2-甲基-丙酸3-(2-溴-2-甲基-丙酸基)-2-硝基芐基酯a2或者中間體2-溴-2-甲基-丙酸4-(2-溴-2-甲基-丙酸基)-2-硝基芐基酯b2或者中間體2-溴-2-甲基-丙酸5-(2-溴-2-甲基-丙酸基)-2-硝基芐基酯c2；

步驟2、將中間體a2或者中間體b2或者中間體c2與R單體進行原子轉移自由基聚合反應，生成a3或者b3或者c3所示結構的高分子材料；

所述R單體為甲基丙烯酸酯類單體、丙烯酸酯類單體、苯乙烯單體、苯乙烯衍生物單體、甲基丙烯酯類單體和丙烯酯類單體中的一種；式a3、b3、c3中左右兩端的R可以相同，也可以不同；m+n為1-20000；

合成路線如下：

4.根據權利要求3所述的可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，R為甲基丙烯酸甲酯單體、丙烯酸甲酯單體或苯乙烯單體。

5.根據權利要求3所述的可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，步驟1具體為：

將3-羥甲基-2硝基芐基醇a1或者4-羥甲基-2硝基芐基醇b1或者5-羥甲基-2硝基芐基醇c1溶解在干燥二氯甲烷或氯仿溶劑制成質量分數為0.1-10％的溶液，將該溶液加入到裝有攪拌器的三口瓶中，再加入4-二甲基氨基吡啶催化劑，攪拌均勻后，加入三乙胺后，滴加2-溴-2-甲基-丙酰溴，室溫攪拌，反應20-30小時，用甲醇淬滅反應，四氫呋喃溶劑稀釋反應液，用200目-500目的堿性硅膠或堿性三氧化二鋁過濾三乙胺鹽酸鹽，將濾液滴入乙醚中，析出沉淀，用布氏漏斗過濾，再多次用去離子水洗，100～110℃真空干燥10～15h得到中間體a2或者b2或者c2。

6.根據權利要求5所述的可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述4-二甲基氨基吡啶的質量為3-羥甲基-2硝基芐基醇a1或者4-羥甲基-2硝基芐基醇b1或者5-羥甲基-2硝基芐基醇c1質量的0.01-0.02倍。

7.根據權利要求5所述的可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，所述三乙胺的質量為3-羥甲基-2硝基芐基醇a1或者4-羥甲基-2硝基芐基醇b1或者5-羥甲基-2硝基芐基醇c1質量的0.04-0.06倍。

8.根據權利要求5所述的可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述2-溴-2-甲基-丙酰溴的摩爾數為3-羥甲基-2硝基芐基醇a1或者4-羥甲基-2硝基芐基醇b1或者5-羥甲基-2硝基芐基醇c1摩爾數的2-2.2倍。

9.根據權利要求5所述的可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，所述甲醇的質量為3-羥甲基-2硝基芐基醇a1或者4-羥甲基-2硝基芐基醇b1或者5-羥甲基-2硝基芐基醇c1質量的0.1-0.2倍。

10.根據權利要求3所述的可光降解的高分子材料的制備方法，其特征在于，步驟2具體為：

在氮氣氣氛下向裝有攪拌器的施蘭克反應瓶中，加入中間體a2或者中間體b2或者中間體c2，和溴化亞銅，再加入可以進行原子轉移自由基聚合反應的R單體，再滴加N,N,N',N”,N”-五甲基二亞乙基三胺，經過3次冷凍、抽真空和通氮氣解凍后，在真空條件下封管，在油浴中將反應液加熱到90-100℃，反應8-24小時，體系放涼后，將反應混合物倒入水中，得到聚合物，再用粉碎機粉碎成細顆粒，然后用布氏漏斗過濾，再多次用去離子水洗，乙醇洗后100～110℃真空干燥10～15h，得到產物；

所述溴化亞銅的摩爾數是中間體a2或者中間體b2或者中間體c2摩爾數的1-1.1倍；

所述N,N,N',N”,N”-五甲基二亞乙基三胺的摩爾數是中間體a2或者中間體b2或者中間體c2摩爾數的1-1.1倍。