[发明专利]一种特定拓扑结构的双亲性超支化聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及双亲性超支化聚合物领域，主要是一种特定拓扑结构的双亲性超支化聚合物。

背景技术

合成超支化聚合物最常用的缩合聚合的概念可以追溯到五十多年前Flory先生的论文和教科书中。 超支化聚合物被认为是继线形、交联形和支化形聚合物之后的第四类完全新型的高分子结构材料 (Tomalia，D.A.；Frechet，J.M.J.Polym.Sci.Part A：Polym.Chem.2002，40：2719)，集三维尺 寸可控、富含功能基团和独特的拓扑结构特征于一体，可以直接在几到几十纳米的尺度范围内以单分子 作为功能建构单元，为当今十分活跃的纳米材料科学提供精确的专门合成技术，广泛应用于生物医药、 电子信息材料和涂料油墨等领域的研究和开发(Inoue，K.Prog.Polym.Sci.，2000，25：453)。颜德 岳等利用商品化功能性单体缩聚合成了一系列超支化聚合物(C.Gao，D.Yan，Prog.Polym.Sci.， 2004，29：183)。由乙烯亚胺、丙烯亚胺及其季铵化(Yu Chen etc.Macromolecules 2005，38：227)、砜-胺 (刘翠华等，高等学校化学学报，2005，26：1941)、酯-胺(D.Wu etc.Macromolecules 2005，38：5519)、 酰胺-胺(S.K.Ghosh，Macromolecules 2003，36：9162)以及咪唑-酯(龚张水等，CN1824681)等极性基团构 成的超支化聚合物，往往被作为极性核，其末端基团通过接枝改性反应，接上非极性的长链脂肪醇酯、 长链脂肪酸、长链脂肪胺和脂肪烃链等构建成近似球形大分子的疏水性壳层，形成核-壳型的双亲超支 化结构；选择具有极性差异的两种同系物单体，用发散式合成方法，进行嵌段共聚也可以得到核-壳式 的双亲超支化嵌段聚合物(Y.Xu etc，Macromolecules 2004，37：6264)；疏水性长链胺Jaffamnine M2005 的末端胺引发聚合缩水甘油醇，形成“线段形-超支化”组合型的聚氧化丙烯-聚甘油嵌段共聚物(V. Istratov etc，Tetrahedron 2003，59：4017)，直接用十八胺作为反应核，形成十八烷基(核)超支化聚(酰 胺-胺)[张姝妍等，化学研究，2008，19(1)：80]等都表现出明显的双亲性质。

上述以“核-壳”为结构特征的双亲性超支化聚合物，都利用了嵌段共聚(block polymerization)的共 同特点，在近似球形的超支化大分子结构中，按分子核和分子壳层分布了亲水性和亲油性的链段，整 个分子结构紧凑，亲水性基团和亲油性基团各自相对集中分布，能够利用内核空穴溶解传送小分子物 质、降低表面张力、促进提高聚合物的相容性，改善流动加工性能等。

另一方面，将多个长链伯胺及其衍生物(线段)功能性单体直接(交替共聚alternating polymerization) 均匀散布到超支化的各个支化链(曲面)链段结构中，形成“曲面-线段束”组合型的特定拓扑结构， 这种单个大分子结构内部让亲水性基团和亲油性基团能均匀交替散布的拓扑结构，用一般方法是难以 合成得到，至今还没有见到研究报道。这种极像“水母”形状的超支化聚合物具有明显特别的双亲性质。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，而提供一种特定拓扑结构的双亲性超支化聚合物，特别是采用 了各种伯胺和多丙烯酸酯化合物及其衍生物，直接经Michael加成缩合聚合反应，各功能基团均匀分布 于整个超支化结构的聚合物分子链中，制备得到类似“水母”状特定拓扑结构的双亲性超支化聚合物。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种特定拓扑结构的双亲性超支化聚合物，在乙醇、氯仿 类极性溶剂中，或直接在本体条件下，在0～100℃经Michael加成反应，由伯胺RNH₂及其衍生物与多 丙烯酸酯功能性单体缩合聚合得到含聚(酯-胺)结构的超支化聚合物，其中伯胺RNH₂及其衍生物： 多丙烯酸酯功能性单体的摩尔比为1.0-4.0∶4.0-1.0，末端基团是上述两类单体中的其中一种，该超支化 聚合物经凝胶色谱法测定重均分子量为2K-60K。