[发明专利]一种八臂杂臂星形聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种八臂杂臂星形聚合物，其特征在于：所述八臂杂臂星形聚合物的化学结构式如下：

式中，R₁ 为；R₂选自、、或；m = 10～40，n = 10～60。

2.根据权利要求1所述八臂杂臂星形聚合物，其特征在于：R₂选自或者。

3.根据权利要求1所述八臂杂臂星形聚合物，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 制备含单羟基的七臂星形聚苯乙烯：以苯乙烯为单体，仲丁基锂为引发剂，以无水苯或环己烷为溶剂，在20～30℃条件下进行阴离子聚合反应，得到聚苯乙烯锂化合物；然后利用聚苯乙烯锂化合物与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷发生加成反应，得到含单羟基的七臂星形聚苯乙烯；所述仲丁基锂与苯乙烯的摩尔比为1∶(10～50)；所述聚苯乙烯锂化合物与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷的摩尔比为(8.3～9)∶1；

(2) 制备含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯：惰性气氛中，在三乙胺的催化作用下，以无水四氢呋喃或二氯甲烷为溶剂，利用含单羟基的七臂星形聚苯乙烯和2-溴异丁酰溴在20～50℃发生酯化反应，得到含溴的七臂星形聚苯乙烯；然后含溴的七臂星形聚苯乙烯与叠氮化钠在N, N-二甲基甲酰胺中，于40～80℃发生叠氮反应，得到含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯；所述单羟基的七臂星形聚苯乙烯、2-溴异丁酰溴及三乙胺的摩尔比为1∶(5～20)∶(5～20)；所述含溴的七臂星形聚苯乙烯与叠氮化钠的摩尔比为1∶(5～20)；

(3) 制备炔基封端的聚己内酯：惰性气氛中，在辛酸亚锡的催化作用下，以无水甲苯为溶剂，在60～80℃条件下，以丙炔醇为引发剂，引发e-己内酯开环聚合反应，得到炔基封端的聚己内酯；所述丙炔醇、e-己内酯及辛酸亚锡的摩尔比为1∶(50～100)∶(0.25～0.5)；

(4) 制备炔基封端的聚乙二醇：惰性气氛中，以聚乙二醇单甲醚为原料，以无水四氢呋喃为溶剂，以氢化钾为催化剂，在20～30℃条件下反应0.5～2小时，然后滴加溴丙炔的四氢呋喃溶液，接着在30～50℃条件下反应12～24小时，得到炔基封端的聚乙二醇；所述聚乙二醇单甲醚、氢化钾及溴丙炔的摩尔比为1∶(2～5)∶(3～5)；

(5) 制备炔基封端的聚甲基丙烯酸-N, N-二甲氨基乙酯：惰性气氛中，在三乙胺的催化作用下，以无水四氢呋喃或二氯甲烷为溶剂，以丙炔醇和2-溴异丁酰溴为原料，在60～80℃条件下发生酯化反应，制备末端修饰炔基的溴化合物；以末端修饰炔基的溴化合物为引发剂，以溴化亚铜和N, N, N′, N′′, N′′-五甲基二乙烯三胺为催化剂，以无水四氢呋喃或异丙醇为溶剂，在20～40℃条件下引发甲基丙烯酸-N, N-二甲氨基乙酯进行原子转移自由基聚合反应，得到炔基封端的聚甲基丙烯酸-N, N-二甲基氨基乙酯；所述丙炔醇、2-溴异丁酰溴及三乙胺的摩尔比为1∶(1～1.5)∶(1～1.5)；所述末端修饰炔基的溴化合物、甲基丙烯酸-N, N-二甲氨基乙酯、溴化亚铜及N, N, N′, N′′, N′′-五甲基二乙烯三胺的摩尔比为1∶(10～100)∶1∶1；

(6) 制备炔基封端的聚甲基丙烯酸叔丁酯：惰性气氛中，以步骤(5)制备的末端修饰炔基的溴化合物为引发剂，以溴化亚铜和N, N, N′, N′′, N′′-五甲基二乙烯三胺为催化剂，以无水四氢呋喃或异丙醇为溶剂，在25～40℃条件下引发甲基丙烯酸叔丁酯进行原子转移自由基聚合反应，得到炔基封端的聚甲基丙烯酸叔丁酯；所述末端修饰炔基的溴化合物、甲基丙烯酸叔丁酯、溴化亚铜及N, N, N′, N′′, N′′-五甲基二乙烯三胺的摩尔比为1∶(10～100)∶1∶1；

(7) 制备八臂杂臂星形聚合物：惰性气氛中，以步骤(2)制备的含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯（7PS-POSS-N₃）为第一原料，以步骤(3)制备的炔基封端的聚己内酯、步骤(4)制备的炔基封端的聚乙二醇、步骤(5)制备的炔基封端的聚甲基丙烯酸-N, N-二甲氨基乙酯、步骤(6)制备的炔基封端的聚甲基丙烯酸叔丁酯中的一种为第二原料，在端炔基与叠氮的环加成点击反应催化剂和催化剂配体的存在下，以无水四氢呋喃为溶剂，于40～60℃反应12～24小时；得到所述八臂杂臂星形聚合物；所述第一原料、第二原料、端炔基与叠氮的环加成点击反应催化剂及催化剂配体的摩尔比为1∶(1～1.5)∶(1～2)∶(1～2)。