[发明专利]基于水性大分子光引发剂的两亲性嵌段共聚物的制备方法

说明书

本发明提供一种基于水性大分子光引发剂的两亲性嵌段共聚物的制备方法，其包括：S1、水性大分子光引发剂的制备；S2、两亲性嵌段共聚物的制备。本发明的两亲性嵌段共聚物的制备方法具备如下技术优势：（1）本发明提供了一种简便、快速的制备两亲性嵌段共聚物的方法。（2）利用异佛尔酮二异氰酸酯中两个异氰酸酯基活性差别较大的特点，可以得到结构可控的带光敏基团的水性大分子PEG链段。（3）可以实现室温聚合，减少副反应的发生，绿色环保，节能，适用性广，成本低，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种两亲性嵌段共聚物的制备方法，尤其涉及一种基于水性大分子光引发剂的两亲性嵌段共聚物的制备方法。

背景技术

紫外光聚合技术是聚合体系在紫外光的照射下，光引发剂吸收一定波长的紫外光，继而发生一系列的光物理光化学变化产生自由基，引发体系中的单体发生聚合反应的技术。该技术具有活化能低，聚合速率快，节能环保和生产效率高等优点。此外，与传统的聚合技术相比，其具有较为明显的优势，如可室温聚合，可以减少在高温聚合时的副反应，产率高；容易实现流水作业，自动化程度高。因此，光聚合技术被誉为“绿色聚合技术”。

活性聚合是制备两亲性共聚物的重要技术，上个世纪九十年代后，可控/活性自由基聚合技术的发展为两亲性嵌段共聚物的有效制备提供了强大的理论和实践工具。该方法的一个典型的合成路线为通过在聚乙二醇的末端修饰一个功能化的基团，形成大分子引发剂，该大分子引发剂适合于氮氧稳定自由基聚合（NMP）、原子转移自由基聚合（ATRP）或者可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT），从而引发单体聚合形成两亲性嵌段共聚物。此方法具有的优势是，嵌段共聚物的分子量可以调控，分子量分布窄，聚合是活性聚合，能够实现对共聚物分子设计和调控。但是，现有的制备两亲性共聚物的技术多为活性聚合，此方法的制备条件要求苛刻，成本高，使用的单体种类有限，难以实现工业化生产。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于水性大分子光引发剂的两亲性嵌段共聚物的制备方法，以克服现有技术中存在的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于水性大分子光引发剂的两亲性嵌段共聚物的制备方法，其包括如下步骤：

S1、水性大分子光引发剂的制备；

所述步骤S1包括：

S10、在催化剂和溶剂的条件下，含有羟基的光裂解型光引发剂和二异氰酸酯进行反应；

S11、当二异氰酸酯的浓度降到初始浓度的一半时，向步骤S10反应体系中加入聚乙二醇继续反应，当二异氰酸酯消失时，反应结束；

S12、分离步骤S11反应体系中的水性大分子光引发剂；

S2、两亲性嵌段共聚物的制备；

所述步骤S2包括：

S20、将步骤S1中制备得到的水性大分子光引发剂与单体甲基丙烯酸甲酯一起制备成溶液，并置于高压汞灯下照射，得到粗产品；

S21、将步骤S20中得到的粗产品制备成溶液，向粗产品溶液缓慢滴加石油醚，得到沉淀的PMMA均聚物，然后，再往其中加入过量的甲醇，得到所述两亲性嵌段共聚物。

作为本发明的基于水性大分子光引发剂的两亲性嵌段共聚物的制备方法的改进，所述步骤S10中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述溶剂为乙酸乙酯。

作为本发明的基于水性大分子光引发剂的两亲性嵌段共聚物的制备方法的改进，所述步骤S10中，所述光裂解型光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮和2-羟基-4-（2-羟乙氧基）-2-甲基苯丙酮中的一种；所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种。