[發明專利]一種極性單體與非極性單體分散共聚制備聚合物納米微球的方法

有效

• 申請號: 202011195290.1
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112358585B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 王麗英;曹珍珠;陳曉梅;孫俊民;張永鋒
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F4/80
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 趙徐平

本發明公開了一種極性單體與非極性單體分散共聚制備聚合物納米微球的方法，屬于納米微球制備領域。通過將一定摩爾比的極性單體、苯乙烯單體、金屬鈷絡合物與聚乙烯吡咯烷酮(PVP)用適當比例的乙醇?水完全溶解，并保證分散體系中的單體濃度；隨后通入氮氣反應，最終得到均一穩定流動性好的共聚物分散體系。且共聚物微球粒徑最小為201nm，其相較現有的共聚制備方法，制備工藝簡單、易于控制，反應過程中沒有使用乳化劑，得到的聚合物納米微球粒徑均勻、單分散性優良，各批次產品重復性好，容易實現產業化。

技術領域

本發明屬于納米微球制備領域，涉及一種分散聚合制備聚合物納米微球的方法，尤其涉及一種極性單體丙烯酸酯和非極性單體苯乙烯通過分散聚合進行共聚得到均勻納米微球的制備方法，特別是該聚合在金屬鈷絡合物的作用下催化極性單體乙酸乙烯酯/丙烯酸叔丁酯和非極性單體苯乙烯在乙醇-水體系中進行分散共聚制備納米微球的方法。

背景技術

金屬鈷絡合物(Applied Organometallic Chemistry,2018,32(2):e4077)的結構式如下所示：

該金屬鈷絡合物是由胺雙酚類配體配體的N原子和氧原子上的孤對電子與Co²⁺配位形成的金屬鈷配合物，該配合物能夠很好的催化丙交酯和丙烯酸酯及丙烯酰胺類單體進行可控聚合。其活性中心單一，反應條件溫和，轉化率和選擇性均較高，可有效的控制分子量以及分子量分布。

2006年，Coates(Dalton Trans,2006,1:237-249)等將N，N-雙(3,5-二叔丁基水楊基)-1,2-二胺基環己烷鈷salen用于環氧化合物與二氧化碳的交替共聚合成聚環己烯碳酸酯(PCHC)，這一系列催化劑為合成間規PCHC提供了可能性。聚合物的分子量高達30.3kg/mol，分子量分布(PDI)在1.2-1.5之間。2012年，Detrembleur(Polymer Chemistry,2012,3(10)，2880-2891)等首次將乙酰丙酮鈷用于氯乙烯(VC)的自由基聚合，以烷基-Co(III)(R₀–(CH₂–CHOAc)₄–Co(acac)₂；R₀＝(H₃C)₂(OCH₃)C–CH₂–C(CH₃)(CN)–)作為引發劑，在40℃下合成了乙酸乙烯酯和氯乙烯的共聚物，6小時轉化率達7％，分子量分布在1.9左右，這也是首次報道利用CMRP技術合成了PVC-co-PVAc。

2013年，Detrembleur(Polymer Chemistry,2013,4(5):1685-1693)等人首次以乙酰丙酮鈷為催化劑合成了乙酸乙烯酯與氯乙烯的嵌段共聚物，以V-70/Co(acac)₂組成的二元體系或通過CMRP制備PVAc-Co(acac)₂大分子引發劑，然后向系統中加入氯乙烯，在40℃下本體中發生嵌段共聚得到共聚物。綜上所述，以上技術均為極性單體之間發生共聚反應，該胺基雙酚鈷絡合物在非極性單體苯乙烯和極性單體分散共聚方面還未有研究。本發明提出了胺基雙酚鈷絡合物在苯乙烯和極性單體的共聚反應中的催化性能，并利用分散聚合的方法得到了分子量分布較窄及粒徑均勻的共聚物納米微球。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種極性單體與非極性單體分散共聚制備聚合物納米微球的方法。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種極性單體與非極性單體分散共聚制備聚合物納米微球的方法，所述方法具體包括如下步驟：

(1)制備大分子單體引發劑

將鈷金屬絡合物、AIBN、極性單體共同溶解在乙醇中，隨后通入氮氣反應，得到大分子單體引發劑；