[發明專利]一種對溫度和pH響應的聚丙烯三嵌段共聚物及其制備方法

在審

• 申請號: 202010219223.2
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111253536A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 張雪飛
• 申請（專利權）人: 張雪飛
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/54;C08F226/06
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種對溫度和pH響應的聚丙烯三嵌段共聚物及其制備方法；聚丙烯是非極性材料，對聚丙烯進行功能化，可以顯著地改善聚合物材料的柔韌性、粘附力、防護性能、表面性能、耐溶劑性，此外，功能化改性的聚烯烴材料，還可以附加新的功能，如光電、醫用、雙親性等，拓展聚丙烯在其它領域的應用；本發明以單末端羥基聚丙烯和3?芐基三硫代丙酸、N?異丙基丙烯酰胺、2?乙烯基吡啶為原料，制備得到對溫度和pH響應的聚丙烯三嵌段共聚物；聚合得到的聚丙烯三嵌段共聚物的力學性能優異，不存在聚合物間難以相容的情況，在溫敏和pH敏材料上具有潛在的應用。

技術領域

本發明屬高分子材料化學領域，具體涉及一種對溫度和pH響應的聚丙烯三嵌段共聚物及其制備方法。

背景技術

聚烯烴(以聚乙烯、聚丙烯為代表)是工業上產量最大的高分子材料，基于聚烯烴的聚合物材料對人類的生活有著重大的意義。由于聚烯烴是非極性材料，因此對聚烯烴進行功能化，可以顯著地改善聚合物材料的柔韌性、粘附力、防護性能、表面性能、耐溶劑性、與其它聚合物的混溶性以及流變性等性能，此外，功能化改性的聚烯烴材料，還可以附加新的功能，如光電、醫用、雙親性等等，拓展聚烯烴在其它領域的應用。聚烯烴功能化改性一直是學術界和工業領域一個重要課題和挑戰。

目前，對聚烯烴功能化改性常用的方法有三種：

(1)極性單體和乙烯共聚；(2)對聚烯烴產物進行后功能化改性；(3)引入活性官能團，使烯烴配位聚合與其它聚合方式結合。第一種方法主要是使用配位聚合方式，通過烯烴和極性單體共聚，一步到位地制備功能化聚烯烴，精確控制聚合物結構和組成，一直是烯烴聚合領域關注的具挑戰性的研究課題。第三種方法是基于聚烯烴中引入特殊活性官能團，直接或通過化學轉化，作為極性單體聚合反應的引發位點，進行極性單體的聚合(如陰離子聚合和可控自由基聚合)，制備帶有可控極性鏈段的功能化聚烯烴。目前，大部分的聚烯烴是通過配位聚合生產，在聚烯烴中引入活性基團，第二步采用活性/可控聚合方式在聚烯烴上引入具有可控特征的極性接枝或嵌段(包括鏈長、分子量分布和結構等)，可以制備聚烯烴基共聚物。目前常用的活性/可控聚合方法可分為四種：(1)陰離子聚合；(2)氮氧化合物媒介的自由基聚合(NMRP)；(3)原子轉移自由基聚合(ATRP)；(4)可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)。林尚安等(高分子學報.1997,4,462-468.)報道茂鈦催化劑催化合成間規聚苯乙烯-b-聚丙烯嵌段共聚物(PS-b-PP),王洪振等(聚丙烯-聚磷酸酯嵌段共聚物的設計與合成(高分子學報.2013,4,518-524.)等報道了通過原子轉移自由基聚合(ATRP)的方法，合成了一種新型的聚丙烯-聚磷酸酯嵌段共聚物(PP-b-PDEVBP)。Zhu等(Macromol.Chem.Phys.2010,211,1452.)報道用配位聚合和ATRP相結合，制備了線型聚乙烯嵌段聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(PE-b-POEGMA)共聚物，Kashiwa等(Polym.Bull.2006,57,805.)報道用配位聚合和RAFT相結合，制備了線型聚乙烯嵌段聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(PE-b-PMMA)。

聚丙烯是非極性材料，對聚丙烯進行功能化，可以顯著地改善聚合物材料的柔韌性、粘附力、防護性能、表面性能、耐溶劑性，此外，功能化改性的聚烯烴材料，還可以附加新的功能，如光電、醫用、雙親性等，拓展聚丙烯在其它領域的應用。目前國內使用聚丙烯制備溫敏或pH敏材料的方法一般以聚丙烯為基底，在聚丙烯材料的表面涂上一層或兩層溫度敏感性或pH敏感材料的涂層，此種方法制備得到的材料不僅需要添加很多其他添加劑，而且還存在聚合物不相容的問題，相比之下，聚丙烯三嵌段共聚物力學性能更優異。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對溫度響應的聚丙烯三嵌段共聚物。

本發明的另一目在于是提供上述對溫度和pH響應的聚丙烯三嵌段共聚物的制備方法。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種對溫度和pH響應的聚丙烯三嵌段共聚物，其結構式如下式(Ⅰ)所示：