[发明专利]一种二烯丙基单体及其聚合物和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二烯丙基单体及其制备方法，还涉及该单体的聚合物。

背景技术

二烯丙基单体是具有非共轭性双烯键的水溶性单体，通过均聚或与其他单体共聚，能够形成阳离子型或两性离子型聚合物，这种聚合物在国内外广泛应用于石油开采、造纸、纺织印染、水处理等工业领域。

二烯丙基季铵盐单体分子在自由基引发下，按分子内成环-分子间增长的链增长机理，能够生成含五元环或六元环的线性高分子，从而将环形结构引入聚合物主链，所形成的聚合物具有优良的热稳定性和高的玻璃化转变温度(Lee h.j.Cyclopolymerization part XXXII radical polymerization of α-(2-phenylallyoxy)methylstyrene synthesis of highly cyclized polymers with high glass transition temperatures and thermal stability Polymer 2004，45，7505-7512)。

现有的二烯丙基季铵盐阳离子单体存在的主要问题是由这种单体聚合得到的聚合物的抗盐性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的二烯丙基单体存在的包括该单体的聚合物的耐温抗盐性差的缺陷，提供一种能够使包括该单体的聚合物具有优良的耐温抗盐性的二烯丙基单体及其制备方法，以及包括该单体的聚合物。

本发明提供了一种二烯丙基两性离子单体，其中，该单体具有下述式(I)所示的结构：

其中，R₁为氢或C₁-C₄的烷基；R₂为C₃-C₁₂的亚烷基或带羟基的C₃-C₁₂的亚烷基。

本发明还提供了一种二烯丙基两性离子单体的制备方法，其中，该方法包括：

1)缩合反应条件下，在第一有机溶剂中，在阻聚剂的存在下，使式(III)所示的化合物与式(IV)所示的化合物进行缩合反应，得到式(V)所示的化合物：

其中，R₁为氢或C₁-C₄的烷基；X为氟、氯、溴或碘；第一有机溶剂为四氢呋喃、丙酮、乙醚和丙醇中的一种或多种。

2)季铵化反应条件下，在第二溶剂中，在惰性气氛和阻聚剂的存在下，使式(V)所示的化合物与式(VI)所示的化合物进行缩合反应，得到式(VII)所示的化合物：

其中，R₂为不含羟基取代的C₃-C₁₂亚烷基或含羟基取代的C₃-C₁₂亚烷基；M为碱金属；所述第二溶剂为水、乙腈、乙醇、甲苯和乙酸乙酯中的一种或多种。

本发明还提供了一种聚合物，其中，该聚合物由下述式(II)所示的结构单元构成：

其中，R₁为氢或C₁-C₄的烷基；R₂为不含羟基取代的C₃-C₁₂亚烷基或含羟基取代的C₃-C₁₂亚烷基。

本发明提供的二烯丙基单体含有甜菜碱结构，甜菜碱是一类两性离子化合物，在同一单体上同时含有正负电荷基团且其数目相等，呈电中性。这种结构引入到二烯丙基单体中，由此形成的聚合物具有反聚电解质的性能，从而使聚合物的耐温抗盐性显著提高。

具体实施方式

本发明提供了一种二烯丙基两性离子单体，其中，该单体具有下述式(I)所示的结构：

其中，R₁为氢或C₁-C₄的烷基；R₂为C₃-C₁₂的亚烷基或含羟基取代的C₃-C₁₂的亚烷基。