[發明專利]近紅外光熱轉化下的乙烯基類單體的“活性”自由基聚合方法

有效

• 申請號: 201911382047.8
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111040060B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 張麗芬;高群;程振平;涂凱;李海輝;姚瀾;朱秀林
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08F120/14
• 分類號: C08F120/14;C08F120/54;C08F120/32;C08F112/08;C08F2/38;C08F2/46;B01J19/00;B01J19/12
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

1.近紅外光熱轉化下的乙烯基類單體的“活性”自由基聚合方法，其特征在于，

采用波長為750-850nm的近紅外光照射反應容器，所采用的反應容器具有互不連通的第一腔體和第二腔體，所述第一腔體中容置有近紅外光響應染料的有機溶液，所述第二腔體中用于放置容置反應液的密閉反應瓶；近紅外光照射至所述第一腔體中，所述近紅外光響應染料將所述近紅外光轉換成熱能，并將第二腔體中的反應液加熱至50-100℃，使得反應液中的乙烯基類單體發生“活性”自由基聚合，得到式(4)-(6)所示的聚合物；

所述近紅外光響應染料包括式(1)-(3)所示的克酮酸菁類化合物中的一種或幾種：

其中，n₁和n₂分別獨立地選自1-10；

所述反應液包括乙烯基類單體、有機溶劑、ATRP引發劑、ATRP配體及ATRP催化劑；或

所述反應液包括乙烯基類單體、有機溶劑、RAFT試劑及熱引發劑；或

所述反應液包括乙烯基類單體、有機溶劑、ATRP引發劑及添加劑；所述添加劑包括有機胺和/或含碘化合物；

式(4)-(6)所示的聚合物的結構式如下：

其中，m₁、m₂和m₃分別獨立地選自10-300；

R₁、R₁’和R₁”分別獨立地選自異丁氰基、4-氰基戊酸基、2-苯乙酸乙酯基或2-異丁酸乙酯基；

R₂、R₂’和R₂”分別獨立地選自氫或甲基；

R₃、R₃’和R₃”分別獨立地選自苯基、2-萘基、溴、氯或者碘；

R₄選自甲基、丁基、聚乙二醇單甲醚基、羥乙基、羥丙基或N,N-二甲氨基乙基；

R₅選自氫、甲基、乙基或羥甲基；

R₆選自氫、甲基、乙基或羥甲基。

2.根據權利要求1所述的“活性”自由基聚合方法，其特征在于，所述近紅外光響應染料的有機溶液中，近紅外光響應染料的濃度為1.0-10.0mg/mL，所述近紅外光的功率為0.05-1.0W/cm²。

3.根據權利要求1所述的“活性”自由基聚合方法，其特征在于，所述乙烯基類單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯、甲基丙烯酸聚乙二醇單甲醚酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺或N-二羥乙基丙烯酰胺。

4.根據權利要求1所述的“活性”自由基聚合方法，其特征在于，所述ATRP引發劑為2-溴苯乙酸乙酯、2-溴異丁酸乙酯以及2-碘-2-甲基丙腈中的一種或幾種；所述ATRP配體為二聯吡啶、五甲基二乙烯基三胺、六甲基三乙烯基四胺和三苯基膦中的一種或幾種；所述ATRP催化劑為CuBr、CuCl、FeBr₂和FeCl₂中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的“活性”自由基聚合方法，其特征在于，所述RAFT試劑為二硫代萘甲酸異丁腈酯或4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸；所述熱引發劑為偶氮二異丁腈和/或過氧化苯甲酰。

6.根據權利要求1所述的“活性”自由基聚合方法，其特征在于，所述添加劑為NaI、KI、三乙胺、三乙醇胺和四丁基碘化銨中的一種或幾種；所述有機溶劑為甲苯、丙酮、乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的一種或幾種。