環境響應性多嵌段縮聚物及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種環境響應性多嵌段縮聚物及其制備方法，采用簡單的縮合聚合方法，將含雙環氧官能團的聚氧乙烯和聚氧丙烯與二元胺共縮聚，制成多嵌段縮聚物，制備方法簡單，原料易得。反應過程中可使用毒性很小的溶劑作反應介質，同時反應過程中無小分子副產物生成，因此產物的后處理十分容易，產物純度很高。所得產物不僅具有溫度響應性，對ｐＨ值也具有靈敏的響應性，又可以通過調節縮聚物的組成控制聚合物的相轉變溫度。作為聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物的擴展，該縮聚物不僅可以用于聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物原有的適用范圍，還因為自身具有更豐富的環境響應條件，可以應用于更為廣泛的研究與實際應用領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種環境響應性多嵌段縮聚物及其制備方法，具體涉及一種同時 具有對溫度、pH值響應性的多嵌段縮聚物及其制備方法。屬于化學高分子材料 制備
技術背景環境響應性聚合物是自身能夠對外界環境的細微變化(刺激)做出響應，產 生相應的物理結構和化學性質的變化甚至突變的一類高分子，外界刺激可以是 溫度、pH、離子強度(電解質)、電場、光等。環境響應性聚合物應用范圍很廣 泛，如應用于傳感器、執行元件、智能開關、驅動器、顯示器、光通信、藥物 載體、生物催化、固定化酶、物料萃取、細胞培養、智能催化劑、智能織物、 智能調光材料、智能黏合劑、人工肌肉、記憶材料等領域，引起世界各國眾多研 究者的興趣。目前，聚氧乙烯與聚氧丙烯共聚物是功能材料中研究較多一種，這種共聚 物具有極低的臨界膠束濃度、多樣化的分子化學組成與結構以及由此導致的多 樣化的兩親性質、極低的毒性等,它們在生物、醫藥、化妝品、紡織等工業中有 著較高的應用價值。但這種產品的工業生產過程比較復雜，需要在堿催化劑的 作用下對聚氧乙烯進行氧丙基化，或對聚氧丙烯進行氧乙基化；同時這種共聚 物在作為環境響應性材料使用時，僅對溫度等有靈敏的響應性，誘導相轉變的 條件相對比較單一。針對以上缺點，研究開發新型的聚氧乙烯與聚氧丙烯聚合 物具有十分重要的研究與經濟價值。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種環境響應性多嵌段縮聚物 及其制備方法，這種多嵌段縮聚物的制備方法簡單，原料易得，制得的該類共聚物同時具有對溫度和pH值的響應特性，可作為智能型材料使用。為實現這一目的，本專利技術采用簡單的縮合聚合方法，將含雙環氧官能團的聚氧乙烯和聚氧丙烯與二元胺共縮聚，制成多嵌段縮聚物。反應過程中可使用毒性很小的溶劑作反應介質，同時反應過程中無小分子副產物生成，因此產物的后處理十分容易，產物純度很高。本專利技術的環境響應性的多嵌段縮聚物的重復結構單元如下<formula>formula see original document page 4</formula>其中，R為哌嗪、脂肪族二元胺、芳香族二元胺等可作二元胺使用的單體。本專利技術的環境響應性多嵌段縮聚物的制備方法如下在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯、含雙 環氧官能團的聚氧丙烯及二元胺，二元胺的摩爾量等于聚氧乙烯與聚氧丙烯的 摩爾量總和，聚氧乙烯與聚氧丙烯的摩爾比例任意調節。然后加入適量溶劑使反應物溶解，溶劑中固含量為30-70%。縮聚反應在通氮氣的情況下進行，回流 4-20小時。反應結束后，除去溶劑，即得到目標產物環境響應性多嵌段縮聚物。 本專利技術所述的溶劑為乙醇、甲醇、氯仿、1，4-二氧六環等。 本專利技術所得的環境響應性多嵌段縮聚物不僅具有溫度響應性，對PH值也具 有靈敏的響應性。因為該縮聚物含有聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段，所以可用于聚 氧乙烯與聚氧丙烯共聚物的應用領域。同時可以通過調節pH值或縮聚物的組成 控制聚合物的相轉變溫度，因此比聚氧乙烯與聚氧丙烯共聚物具有更豐富的響 應條件，具有廣泛的應用價值。 附圖說明圖1是實施例1環境響應性多嵌段縮聚物的紅外光譜。 圖2是實施例1環境響應性多嵌段縮聚物的核磁氫譜。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本專利技術的技術方案作進一歩描述。以下實施例是對本專利技術的進一步說明，而不是限制本專利技術的范圍。 實施例l在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯(分子 量526 g'mor1) 0.66g、聚氧丙烯(分子量640 gnnol") 6.4g和哌嗪0.95g，然 后加入15ml乙醇溶解反應物。在通氮氣的情況下，回流反應10小時。反應結 束后，除去乙醇，即得到目標產物多重環境響應性多嵌段縮聚物。圖l為環境響應性多嵌段縮聚物的紅外譜圖，采用KBr鹽片法測得。圖中 3448cm—1處為羥基的吸收峰，2872cm—1處為C-H振動吸收峰，1374cm—1處為甲基對 稱變形振動吸收峰，1108cnT'處為C-O-C不對稱伸縮振動吸收峰，840cm—1處為 CH20-變形振動吸收峰。圖2為多重環境響應性多嵌段縮聚物的'H核磁譜圖(溶劑為DMSO,振動頻率為400MHz) : S =3. 72-3. 00為聚氧乙烯及聚氧丙烯上-CH2、 -CH氫的化學位移，S^2.30-1.80為哌嗪環上-CH2氫的化學位移，5=0.76為聚氧丙烯上_013氫的化學位移。 實施例2在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯(分子量526 gnnor1) 1.97g、聚氧丙烯(分子量640 g'mor1) 4.80g和哌嗪0.97g，然后加入17ml 1，4-二氧六環溶解反應物。在通氮氣的情況下，回流反應11小時。反應結束后，除去1,4-二氧六環，即得到目標產物多重環境響應性多嵌段縮聚物。 實施例3在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯(分子 量526g'mor1) 2.63g、聚氧丙烯(分子量380 g*mol—1) 1.9g和哌嗪0.86g，然 后加入14ml甲醇溶解反應物。在通氮氣的情況下，回流反應12小時。反應結 束后，除去甲醇，即得到目標產物多重環境響應性多嵌段縮聚物。權利要求1、一種環境響應性多嵌段縮聚物的制備方法，其特征在于包括如下步驟在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯、含雙環氧官能團的聚氧丙烯及二元胺，二元胺的摩爾量等于聚氧乙烯與聚氧丙烯的摩爾量總和，聚氧乙烯與聚氧丙烯的摩爾比例任意調節；然后加入溶劑使反應物溶解，溶劑中固含量為30-70％；縮聚反應在通氮氣的情況下進行，回流4-20小時；反應結束后，除去溶劑，即得到目標產物環境響應性多嵌段縮聚物。2、 根據權利要求1的環境響應性多嵌段縮聚物的制備方法，其特征在于所 述的溶劑為乙醇、甲醇、氯仿或1，4-二氧六環。3、 一種權利要求1的方法制備的環境響應性多嵌段縮聚物，其特征在于其結構如下式所示其中，R為二元胺。4、根據權利要求3的環境響應性多嵌段縮聚物，其特征在于所述二元胺為哌嗪、脂肪族二元胺或芳香族二元胺。全文摘要本專利技術涉及一種，采用簡單的縮合聚合方法，將含雙環氧官能團的聚氧乙烯和聚氧丙烯與二元胺共縮聚，制成多嵌段縮聚物，制備方法簡單，原料易得。反應過程中可使用毒性很小的溶劑作反應介質，同時反應過程中無小分子副產物生成，因此產物的后處理十分容易，產物純度很高。所得產物不僅具有溫度響應性，對pH值也具有靈敏的響應性，又可以通過調節縮聚物的組成控制聚合物的相轉變溫度。作為聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物的擴展，該縮聚物不僅可以用于聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物原有的適用范圍，還因為自身具有更豐富的環境響應條件，可以應用于更為廣泛的研究與實際應用領域。文檔編號C08G65/333GK101298495SQ200810039579公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月26日 優先權日2008年6月26日專利技術者任艷蓉, 杰 印, 姜學松 申請人:上海交通大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環境響應性多嵌段縮聚物的制備方法，其特征在于包括如下步驟：　　　　在帶有攪拌，回流冷凝管燒瓶中，加入含雙環氧官能團的聚氧乙烯、含雙環氧官能團的聚氧丙烯及二元胺，二元胺的摩爾量等于聚氧乙烯與聚氧丙烯的摩爾量總和，聚氧乙烯與聚氧丙烯的摩爾比例任意調節；然后加入溶劑使反應物溶解，溶劑中固含量為３０－７０％；縮聚反應在通氮氣的情況下進行，回流４－２０小時；反應結束后，除去溶劑，即得到目標產物環境響應性多嵌段縮聚物。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：任艷蓉，姜學松，印杰，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]