[发明专利]金刚烷基双臂温敏性聚合物及其制备方法

说明书

本申请提供了一种具有式(Ⅰ)结构的温敏性聚合物，其以1,3‑二元羟基金刚烷为核心，通过其与酰化剂进行反应，得到引发剂，再由引发剂与温敏性单体通过原子转移自由基聚合，得到了链长均一、分子量可控的活性温敏性聚合物；最后将聚合物的末端进行叠氮化，得到末端有叠氮基的温敏性聚合物。与现有技术相比，本申请的聚合物具有简便易实施的特点，其臂数、臂长均可控，结构灵活可调，方便改性，同时其具有良好的温敏性以及接近于环境温度的使用范围，具有优良的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子化学和材料化学领域，特别涉及一种金刚烷基双臂温敏性聚合物及其制备方法。

背景技术

线型聚合物结构是高分子拓扑结构中最常见的一种。由于存在两个自由的末端，使得线型高分子链末端相对于链中间部分具有较大的自由度。温度敏感型线型聚合物是一类自身能够对外界环境温度的细微变化做出响应，产生相应的物理结构和化学性质的变化甚至突变的一类高分子。聚合物水溶液发生相转变的温度称为最低临界溶解温度(LCST)。线型温敏性聚合物由于在临界温度附近能够发生较大的体积变化，使其在医药、生物、化妆品、传感器等领域有广泛的应用，因此线型温敏性聚合物独特的结构与性能受到了广泛的关注。通过在温敏性聚合物末端引入功能基团，使其可与更多的其他官能团反应，扩宽其应用领域及价值。

传统的自由基聚合由于不易控制，容易导致聚合物的分子量，分子量分布，链结构以及末端官能度失控，有时甚至发生支化、交联等反应，从而严重影响高分子的性能以及使用范围。近年来，随着可控/“活性”自由基聚合技术的发展，线型聚合物的合成更加容易，种类也更多。其中ATRP反应的易于操作，条件温和(不需要严格的除水、除氧)等优点，同时又兼有活性聚合的特点，原则上可以使所有自由基聚合单体进行可控/“活性”聚合，并有效地对聚合物进行改性，因此在分子结构设计方面有广阔的应用前景。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种末端具有叠氮基的温敏性聚合物，本申请提供的聚合物具有温敏性且末端具有叠氮基团。

有鉴于此，本申请提供了一种具有式(Ⅰ)结构的温敏性聚合物，

其中，R为甲基或氢；

n为10～100；

A由温敏性单体聚合形成，所述温敏性单体选自N-异丙基丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N-环丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基异丙酰胺、N-乙烯基正丙酰胺、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-丙烯酰基吡咯烷、N-丙烯酰基-N’-正丙哌嗪、N-(2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5醇)-丙烯酰胺和N-(2-乙氧基-1,3-二恶烷-5醇)-丙烯酰胺中的一种或多种。

优选的，所述R为氢或甲基，所述温敏性单体选自N-异丙基丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基异丙酰胺和N-乙烯基己内酰胺中的一种或多种。

优选的，所述温敏性聚合物的数均分子量为2000～20000g/mol，PDI＜1.3。

本申请还提供了所述的温敏性聚合物的制备方法，包括以下步骤：

A)，在惰性气体和无水条件下，将1,3-二羟基金刚烷、缚酸剂、催化剂与具有式(Ⅱ)结构的酰化剂在溶剂中反应，得到具有式(Ⅲ)结构的引发剂；

B)，在惰性气体保护下，将所述引发剂、温敏性单体、催化剂与配位剂在溶剂中反应，得到具有式(Ⅳ)结构的活性温敏性聚合物；所述温敏性单体选自N-异丙基丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N-环丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基异丙酰胺、N-乙烯基正丙酰胺、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-丙烯酰基吡咯烷、N-丙烯酰基-N’-正丙哌嗪、N-(2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5醇)-丙烯酰胺和N-(2-乙氧基-1,3-二恶烷-5醇)-丙烯酰胺中的一种或多种；