制備烯烴系多嵌段共聚物的方法技術

本發明專利技術涉及一種通過可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)制備烯烴系多嵌段共聚物的方法，其中所述方法包括：利用三硫代碳酸酯系鏈轉移劑經由可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)使乙烯基系單體聚合而合成乙烯基系聚合物的步驟；和將合成的乙烯基系聚合物接枝到烯烴系聚合物上的步驟。本發明專利技術的方法通過上述兩個簡單的步驟成功地合成了烯烴系多嵌段共聚物。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種利用可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)來，具體而言，涉及一種，所述方法利用三硫代碳酸酯系鏈轉移劑經由RAFT能夠合成乙烯基系聚合物，使得所述乙烯基系聚合物容易地接枝到烯烴系聚合物上。
技術介紹
對于控制聚合物的分子結構以調整其化學和物理性質的研究在聚合物化學領域中非常重要。聚合物鏈按其組分分為均聚物和共聚物，并且按鏈的連接類型還分為多種形式。這些組分和分子結構的變化會引起聚合物的化學和物理性質的改變，因而，具有不同性質的聚合物可以通過合成適宜的聚合物來獲得。對于改變聚合物結構的常規研究令人感興趣的原因在于聚合物的初始結構被改變，從而表現出不同于聚合物初始性質的特殊性質， 并且這些性質可以被有效地利用。例如，當用羥基或羰基取代主要用于工業的烯烴聚合物鏈時，其可能會變成親水性的或極性的。因此，鏈的改性比例或量被認為對于實現改性目的很重要。如果改性程度不高，那么聚合物的初始性質不會有大的改變。然而，除了性質之外，也可以改善粘合性或與不溶物的相容性。此外，線性聚合物材料的交聯可以改變聚合物的粘度、玻璃化轉變溫度等。聚合物異質組分的結合主要集中于使具有互補性質的組分彼此結合，并且嵌段共聚物和接枝共聚物可以通過聚合物主鏈和異質聚合物的常規化學結合來獲得。嵌段共聚物通過將異質單體聚合到鏈的終端來獲得，并且主要采用活性聚合。接枝共聚物通過利用鏈的重復單元上的引發點來聚合異質聚合物而獲得(接枝自，grafting-from),或者通過利用異質聚合物和主鏈的官能團在主鏈上形成異質聚合物鏈而獲得(接枝到，grafting-onto)。對于烯烴聚合物的改性已經研究了很長時間。在接枝到聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)等上的極性聚合物方面，已經進行了對于接枝共聚物的研究。通過利用過氧化物從烯烴聚合物除去氫、然后使異質聚合物聚合來引發烯烴聚合物的改性，從而制備接枝共聚物。然而，烯烴聚合物鏈的引發效率很低，并且難以僅從引發鏈的結合獲得目標接枝共聚物。因此，需要對于使異質聚合物有效地接枝進行研究。近來，正在研究利用可控/活性自由基聚合(CRP)使烯烴聚合物、二烯聚合物等改性，由于能夠有效控制聚合物的聚合反應而使得可以合成具有設計結構的聚合物，所以可控/活性自由基聚合是有利的。典型的自由基聚合造成不均勻的分子量和寬的分子量分布。近年被積極研究的活性自由基聚合能夠在聚合反應過程中控制鏈轉移或停止反應，因此有利于調整分子量和分子量分布、聚合物鏈的結構設計和官能團的引入，并且有利于共聚物組成的控制，由此，這種聚合方法經常用于增加材料的功能和性能，以及用于制備新型聚合物材料。然而，利用可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)來有效簡單地制備烯烴系多嵌段共聚物的具體方法還沒有設計出來。
技術實現思路
技術問題因此，有鑒于現有技術中出現的上述問題，完成了本專利技術，本專利技術的目的在于提供一種制備烯烴系多嵌段共聚物的新方法，其中不僅可以調整烯烴系多嵌段共聚物的接枝鏈的長度和數量，還可以調整接枝效率，從而對于使聚合物改性提供了活性自由基聚合的新技術平臺。技術方案為了實現上述目的，本專利技術的第一方面提供了一種制備烯烴系多嵌段共聚物的方 法，包括利用三硫代碳酸酯系鏈轉移劑經由RAFT使乙烯基系單體聚合而合成乙烯基系聚合物；和將合成的乙烯基系聚合物接枝到烯烴系聚合物上。本專利技術的第二方面提供了一種利用上述方法制備的烯烴系多嵌段共聚物。附圖說明圖I示出了根據本專利技術實施方案的苯乙烯到聚合物的轉化率和分子量增加的圖表;圖2示出了根據本專利技術實施方案的在與圖I不同的條件下苯乙烯到聚合物的轉化率和分子量增加的圖表；圖3示出了 EPDM和PS的FT-IR光譜圖；圖4示出了在物理混合EPDM和PS后通過相對于PS的量計算峰高比而確定的校準曲線；圖5示出了根據本專利技術實施方案的PS接枝的EPDM的FT-IR光譜圖；圖6示出了根據本專利技術實施方案的PS接枝的EPDM的1H-NMR圖；圖7示出了根據本專利技術實施方案的在接枝反應前后的EPDM的GPC結果的圖；和圖8示出了根據本專利技術實施方案的利用熔融反應的EPDM-接枝-PS的合成方案圖。具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明本專利技術的實施方案和實施例，以使本領域技術人員容易地實施本專利技術。以下的描述不意圖將本專利技術限制到具體實施方案，并且，應該理解的是，包括在本專利技術的精神和范圍內的所有變化、等同物或替換。此外，對于已知技術(即使與本專利技術相關)的描述被認為是不必需的并且可以忽略，只要它們不會使本專利技術的特征不清楚。本文使用的術語僅意圖解釋具體例子，而不限制本專利技術。除非另有說明，單數表達涵蓋復數表達。在本申請中，術語“包括”或“具有”用于指存在說明書中所描述的特征、數值、步驟、操作、要素、部件或其組合，并且，應該理解的是，不排除一個或多個不同特征、數值、步驟、操作、要素、部件或其組合的存在或額外的可能性。本文使用的多嵌段共聚物是指具有不同聚合物鏈段的共聚物，并被認為包括接枝共聚物和嵌段共聚物，更優選是指接枝共聚物。本專利技術的第一方面提供了一種，包括利用三硫代碳酸酯系鏈轉移劑(或RAFT試劑)經由RAFT(可逆加成-斷裂鏈轉移)使乙烯基系單體聚合而合成乙烯基系聚合物(第一步)；和將合成的乙烯基系聚合物接枝到烯烴系聚合物上(第二步)。在第一步中，制備為了賦予烯烴系聚合物以目標性質而將被接枝的聚合物。特別地，利用具有三硫代碳酸酯單元的三硫代碳酸酯系鏈轉移劑代替常規的二硫酯鏈轉移劑來合成將被接枝的聚合物。當按此方式利用這種三硫代碳酸酯系鏈轉移劑進行聚合時，所得的聚合物中具有三硫代碳酸酯單元。接下來的第二步的接枝過程可以利用由此制備的聚合物進行。如上所述，第一步用于利用三硫代碳酸酯系鏈轉移劑經由RAFT使乙烯基系單體聚合，由此合成乙烯基系聚合物。其反應方案由下面的方案I表示。權利要求1.一種，包括 利用三硫代碳酸酯系鏈轉移劑經由可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)使乙烯基系單體聚合而合成乙烯基系聚合物；和 將合成的乙烯基系聚合物接枝到烯烴系聚合物上。2.如權利要求I所述的方法，其中所述三硫代碳酸酯系鏈轉移劑是以下化學式I表示的化合物 3.如權利要求2所述的方法，其中所述三硫代碳酸酯系鏈轉移劑是三硫代碳酸二芐酯(DBTTC)。4.如權利要求I所述的方法，其中所述乙烯基系單體選自以下化學式2表示的化合物及其組合 CH2 = CUV 其中U選自氫滷素；和C1 C4烷基，所述的C1 C4烷基可以用獨立地選自以下的取代基取代羥基、C1 C18烷氧基、芳氧基(OR')、羧基、酰氧基、芳酰氧基(O2CR')、烷氧基羰基和芳氧基羰基(CO2R')，和 V選自氫、R' >CO2H, CO2R'、C0R'、CN、CONH2、CONHR'、C0NR' 2、02CR'、0R'和鹵素， 其中R'獨立地選自C1 C18烷基、C2 C18烯基、芳基、雜環基、芳烷基和烷芳基，并且所述的C1 C18燒基、C2 C18稀基、芳基、雜環基、芳燒基和燒芳基可以用獨立地選自以下的取代基取代環氧基、羥基、烷氧基、芳基、酰基、酰氧基、羧基及其鹽、磺酸及其鹽、烷氧基擬基、芳氧基擬基、異氰1酸酷基、氰1基、甲娃燒基、齒素和_■燒氣基。5.如權利要求4本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：洪性澈，朱相一，
申請(專利權)人：世宗大學校產學協力團，
類型：
國別省市：