[发明专利]PVDF-g-PVP接枝共聚物的制备方法及所得的接枝共聚物有效

专利信息
申请号: 201210151999.0 申请日: 2012-05-15
公开(公告)号: CN102675546A 公开(公告)日: 2012-09-19
发明(设计)人: 侯铮迟;秦强 申请(专利权)人: 中国科学院上海应用物理研究所
主分类号: C08F259/08 分类号: C08F259/08;C08F2/46
代理公司: 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人: 钟华;徐颖
地址: 201800 上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: pvdf pvp 接枝 共聚物 制备 方法 所得
【说明书】:

技术领域

发明具体的涉及一种均相辐射接枝制备PVDF-g-PVP接枝共聚物的方法及其接枝共聚物。

背景技术

PVDF是一种综合性质优良的高分子材料,具有良好的热稳定性以及化学稳定性等,在功能材料方面有极其重要的用途,PVDF以及其衍生物品在水处理、石油化工、食品加工等领域有广泛的应用。

众所周知,PVDF具有较强的疏水性质,这一性质极大的限制了PVDF的应用,比如在膜产品的应用上,这一性质会导致较严重的膜污染问题,通过化学接枝的方法在PVDF化学结构中引入其他功能性基团,以此来改善PVDF材料的极性、生物相容性等,可以大大地拓展其应用领域。NVP均聚物和共聚物(PVP)由于具有良好的溶解性、化学稳定性、低毒性等,在化学、药学和材料等领域有着较为广泛的应用。目前为止,PVDF接枝NVP的常用方法有等离子体改性、臭氧活化以及辐射接枝改性等。辐射接枝改性相对于其他改性方法而言,其无需引发剂,可以在室温甚至低温下进行,且可以在固态,液态,固液状态下进行,反应条件更加的温和,并且可以通过控制单体浓度、吸收剂量、剂量率等,能够更为容易的控制接枝率、接枝链分子量等,另外,γ射线鉴于其强大的穿透能力以及无选择性,适用于绝大多数材料的改性。

而常见的辐射接枝方法一般发生在异相体系中,与异相体系相比,均相溶液辐射接枝至少具有两大优势。在异相体系中,接枝反应通常为扩散控制,往往会导致被接枝基体中只有很少一部分分子带有接枝链,而且在接枝聚合反应中,反应体系的非均匀性还会导致接枝分子链结构的非随机性,甚至会出现接枝链分子量远大于被接枝聚合物分子量的现象。而在均相体系中,高分子链在溶液中充分伸展,能与单体以及溶剂分子均匀混合,使得接枝反应主要为动力学控制,而避免非均相体系中因扩散速度因产生的不利影响,而避免反应产物接枝不均匀的现象。

目前,在均相溶液中对PVDF共辐射接枝NVP的研究还未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在均相溶液中对PVDF接枝NVP的方法以及所得的接枝共聚物,该方法能够保证接枝的均匀性,并且制得的接枝共聚物在常见有机溶剂中具有较好的溶解性。

本发明提供了一种PVDF-g-NVP接枝共聚物的制备方法,其包含下述步骤:在无氧条件下,在包含N-乙烯基吡咯烷酮(简称NVP)单体和聚偏氟乙烯(简称PVDF)的均相溶液中,进行N-乙烯基吡咯烷酮单体与聚偏氟乙烯的共辐射接枝反应,即得;所述均相溶液的溶剂为N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)、二甲基甲酰胺(简称DMF)和二甲基乙酰胺(简称DMAc)中的一种或多种。

其中,所述的PVDF可选用本领域进行改性接枝时采用的各种分子量的PVDF,其重均分子量较佳地为500000~600000。本发明中优选苏威化学公司(Solvay Chemicals Company,Belgium)生产的型号为6020的PVDF。其中,所述的PVDF在辐射前进行预处理:用去离子水对PVDF进行洗涤,并在去离子水中浸泡一周,期间进行换水,再干燥至恒重。

其中,所述的PVDF与NVP单体的重量比较佳地为10∶1-10∶9。

其中,所述的NVP单体在所述均相溶液中的浓度较佳地为1-9wt%。

其中,所述的共辐射接枝的辐射源可采用本领域辐射接枝的常规γ射线辐射源,较佳地为60Co。

其中,所述的共辐射的辐射总剂量较佳地为5-38kGy。所述的共辐射的平均剂量率较佳地为0.65-5.00kGy/h。

其中,所述的共辐射接枝的反应温度为本领域此类反应的常规温度,较佳地为20-30℃。

其中,所述的无氧条件可采用本领域常规的技术手段获得,如在辐射前向反应体系中通氮气15min以除去体系中的氧气。

其中,在共辐射的过程中完成接枝反应。

本发明还提供了一种由上述方法制得的接枝共聚物,即PVDF-g-PVP。

除特殊说明外,本发明涉及的原料和试剂均市售可得。

本发明的积极进步效果在于:

本发明采用均相溶液体系进行共辐射接枝,能够使得NVP更加均匀地接枝到PVDF上,使得接枝链在PVDF基体上的分布更加均匀,改善其原有产品的一些性能,比如原膜产品的亲水性能,作为共混相容剂时的相容性等。

附图说明

图1为实施例1制得的产品的红外谱图。

图2为实施例2制得的产品的红外谱图。

图3为实施例3制得的产品的红外谱图。

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