[發明專利]乙二醇-聚二甲基硅氧烷-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物、多孔聚合物膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011541210.3
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112646096B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 姜彥;陳娟;張洪文
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/18;C08J5/18;C08L51/02;C08L53/00
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 李楠

本發明公開一種乙二醇?聚二甲基硅氧烷?甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物、多孔聚合物膜及其制備方法，先以八甲基環四硅氧烷和乙二醇鈉引發劑，進行陰離子開環聚合，再以甲基丙烯酸終止反應，得到乙二醇片段為核心，聚二甲基硅氧烷為臂，端頭帶雙鍵的線性聚二甲基硅氧烷中間體；隨后再在BPO的引發下，與BMA共聚，得到乙二醇?聚二甲基硅氧烷?甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物，將該嵌段共聚物添加到環糊精?苯乙烯共聚物中進行共混，通過呼吸圖法得到多孔聚合物膜。本發明自制引發劑進行陰離子開環聚合后，通過自由基共聚合得到了用于調節孔洞結構的聚硅氧烷復合材料，從而拓寬了聚硅氧烷在調節孔洞結構方面的研究。

技術領域

本發明屬于聚硅氧烷復合材料領域，具體涉及一種乙二醇-聚二甲基硅氧烷-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物、多孔聚合物膜及其的制備方法。

背景技術

聚硅氧烷主鏈是由重復的Si-O鍵組成，硅原子連接著有機基團的聚合物。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是由柔性骨架(Si-O-Si)和重復的單元(Si(CH₃)₂O)組成，因此聚二甲基硅氧烷具有良好的粘彈性、低表面張力和表面能、較好的疏水性與防冰性等特性。所以聚二甲基硅氧烷及其衍生物是聚硅氧烷材料中研究最廣泛的一類材料。因為聚硅氧烷擁有無毒、良好的生物相容性、較好的熱穩定性、良好的耐低溫性、低表面張力和表面能、柔韌性好和高彈性等優點，在應變傳感器、涂層、生物設備等先進材料都有著潛在的應用價值。

甲基丙烯酸丁酯(BMA)屬于丙烯酸酯類化合物，是一種無色、具有甜味和酯氣味的液體；對眼睛、呼吸系統及皮膚有刺激性。因為其自身攜帶疏水性酯基基團，所以通常作為兩親性聚合物的疏水性鏈段。其主要用途有用作聚合物的單體，用于生產改性有機玻璃、透明膠片，制造紙張、織物、皮革等整理劑、上光劑，用作涂料溶劑；用于塑料及有機物的合成；制備高聚物或共聚物的單體；還可用于有機玻璃改性，并可用作紙張、皮革、紡織品的整理劑、乳化劑、上光劑、防臭劑。還可用作油漆涂料的溶劑，用作石油添加劑和粘結劑的組分。

現有的多孔聚合物膜大多通過靜態呼吸圖法制備。其中星型、嵌段和接枝共聚物以及具有剛性鏈段的共軛聚合物都可以用呼吸圖法制備多孔膜。而調節孔洞結構的方法除了考慮在使用靜態呼吸圖法時的成孔環境(溫度、濕度、溶劑等)對孔洞的調節，另外就是使用孔洞調節劑。孔洞調節劑能改變多孔聚合物膜的孔洞結構，從而影響聚合物膜的性能，制備出所需的聚合物膜。

發明內容

本發明公開了一種乙二醇-聚二甲基硅氧烷-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物、多孔聚合物膜及其的制備方法，通過乙二醇-聚二甲基硅氧烷-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物本身的相分離與柔性主鏈自身的蜷曲纏結作用，讓嵌段共聚物填充于環糊精-苯乙烯聚合物形成的孔洞，使得發生孔洞變化，達到調節孔洞結構的目的。使得本發明的乙二醇-聚二甲基硅氧烷-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物在調節孔洞結構方面有進一步的研究。

本發明所采用的技術方案為：乙二醇-聚二甲基硅氧烷-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物，其特征在于：結構式如下：

其中x＝306～370，y＝19～230。

如上所述的乙二醇-聚二甲基硅氧烷-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物的制備方法，包括如下步驟：

(1)端頭帶雙鍵線性聚二甲基硅氧烷中間體的制備：將乙二醇鈉(MEG-ONa)引發劑加入八甲基環四硅氧烷中，保持溫度在60±20℃下反應4±2h后用甲基丙烯酸(MAA)終止反應，洗滌并真空烘干后即得端頭帶雙鍵線性聚二甲基硅氧烷中間體(MEG-PDMS-MAA)；