[发明专利]功能化/热可逆交联聚醚及其制备方法

说明书

功能化/热可逆交联聚醚及其制备方法，属于功能高分子材料技术领域，该聚醚是在催化剂作用下环氧乙烷、环氧丙烷、含呋喃或马来酰亚胺官能团环氧乙烷衍生物的共聚物；官能化环氧乙烷衍生物质量百分含量为1％‑30％；热可逆交联聚醚为含有呋喃官能团的功能化聚醚与多官能团马来酰亚胺试剂的反应交联产物，或含有马来酰亚胺官能团的功能化聚醚与多官能团呋喃试剂的反应交联产物，通过呋喃官能团与马来酰亚胺官能团之间的Diels‑Alder反应制备。本发明公开的聚醚由于引入呋喃、马来酰亚胺官能团，实现聚醚的功能化，利用呋喃‑马来酰亚胺的可逆热交联，获得一类可自修复、再加工循环使用的新型热可逆交联聚醚。

技术领域

本发明属于功能高分子材料技术领域，涉及一类含呋喃、马来酰亚胺官能团的功能化聚醚及其制备方法，以及在此基础上的热可逆交联聚醚及其制备方法。

背景技术

环氧乙烷均聚物以及与环氧丙烷的共聚物是一类重要的聚醚，在弹性体、聚合物电解质、水凝胶、表面活性剂、减水剂等领域应用广泛。将呋喃、马来酰亚胺功能基团引入该类聚醚中，利用入呋喃与马来酰亚胺基团的Diels-Alder热可逆交联反应，可提升聚醚的力学强度并赋予其自修复和重复加工的性能；可构建新型结构的聚环氧乙烷水凝胶并赋予其自组装性能；可提升聚环氧乙烷电解质的电导率并赋予其足够的机械强度；可构建结晶-交联双重结构的聚环氧乙烷树脂并赋予其形状记忆性能。

目前在叔丁醇钾存在下端羟基化的聚环氧乙烷可引发呋喃功能化的糠醇缩水甘油醚开环聚合，获得有环氧乙烷和糠醇缩水甘油醚的两嵌段共聚物。采用三异丁基铝/四辛基溴化铵可催化环氧丙烷与糠醇缩水甘油醚共聚合，获得环氧丙烷和糠醇缩水甘油醚的无规共聚物。由于目前催化体系催化各类环氧单体共聚合时竞聚率差别较大，将呋喃和马来酰亚胺功能基团无规引入到聚环氧乙烷或环氧乙烷/环氧丙烷共聚物中还无法实现。

发明内容

本发明提供一类功能化的聚醚及其制备方法，以及在此基础上的热可逆交联聚醚及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一类功能化聚醚，该功能化聚醚为环氧乙烷、官能化环氧乙烷衍生物、环氧丙烷的共聚物，数均分子量为0.5×10⁴-100×10⁴，优选范围为5×10⁴-60×10⁴；其中官能化环氧乙烷衍生物质量百分含量为1％-30％，优选范围为1％-20％；以环氧乙烷和环氧丙烷加和100％计算，其中环氧乙烷质量百分含量为10％-95％，优选范围为30％-75％；官能化环氧乙烷衍生物选自含有呋喃官能团、马来酰亚胺官能团环氧乙烷衍生物中的一种或几种的混合物，含有呋喃官能团环氧乙烷衍生物具有以下结构：

其中：R选自含1-20个碳的烷基、醚基、硫醚基、酯基，优选自－(CH₂)_n－、－(CH₂)_m－O－(CH₂)_n－、－(CH₂)_m－S－(CH₂)_n－、－(CH₂)_m－O(CO)－(CH₂)_n－，n、m为整数，1≤n+m≤20；；R₁选自氢、卤素及烷基，优选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、环戊烷基、环己烷基、苯基以及氟、氯、溴、碘卤素取代基。含有马来酰亚胺官能团环氧乙烷衍生物具有如下结构：