[发明专利]一种含三聚氰胺结构的嵌段聚合物有序多孔膜材料及其制备和成膜方法

权利要求书

1.一种含三聚氰胺结构的嵌段聚合物有序多孔膜材料，其特征在于该聚合物为聚苯乙烯-b-聚2-(N’-甲基-N’-三氨丙基-1,3-丙二胺基甲基丙烯酰胺)-4,6-二(N,N-二甲基乙二胺基)-1,3,5-三嗪，其结构式为：

结构式中，n＝100～300，m＝1～5，R₁和R₂为聚合反应中所使用的引发剂的残留基团。

2.根据权利要求1所述含三聚氰胺结构的嵌段聚合物有序多孔膜材料，其特征在于结构式为

结构式中，n＝100～300，m＝1～5。

3.权利要求1所述含三聚氰胺结构的嵌段聚合物有序多孔膜材料的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：

(1)利用原子转移自由基聚合方法制备聚苯乙烯大分子引发剂

将苯乙烯、引发剂、五甲基二乙烯三胺、铜粉和二溴化铜按(130～410):1:0.35:0.25:0.1的摩尔比加入反应容器中，再加入甲苯，去除反应容器中的空气后，在氮气保护下于80～95℃反应40～80小时，冷却至室温，加入两倍甲苯体积的二氯甲烷稀释反应液，用中性氧化铝除去反应液中的催化剂后，浓缩反应液，再用过量的甲醇沉淀，干燥，得到聚苯乙烯大分子引发剂；

(2)利用原子转移自由基聚合方法制备聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸N-琥珀酰亚胺酯

将聚苯乙烯大分子引发剂、甲基丙烯酸N-琥珀酰亚胺酯、N-(n-丙基)-2-吡啶亚胺和溴化亚铜按1:(5～25):2:2的摩尔比例加入反应容器中，加入二甲亚砜和1.5倍二甲亚砜体积的四氢呋喃，去除反应容器中的空气后，在氮气保护于60～75℃反应18～28小时，冷却至室温，加入等体积的四氢呋喃稀释反应液，用中性氧化铝除去反应液中的催化剂后，浓缩反应液，用过量的甲醇沉淀，干燥，得到聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸N-琥珀酰亚胺酯；

(3)成膜聚合物聚苯乙烯-b-聚2-(N’-甲基-N’-三氨丙基-1,3-丙二胺基丙烯酰胺)-4,6-二(N,N-二甲基乙二胺基)-1,3,5-三嗪的制备

将聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸N-琥珀酰亚胺酯和2-(N’-甲基-N’-三氨丙基-1,3-丙二胺基)-4,6-二(N,N-二甲基乙二胺基)-1,3,5-三嗪按2:1的质量比加入反应容器中，再加入二甲亚砜和2.5倍二甲亚砜体积的四氢呋喃，于65～75℃反应18～28小时，浓缩反应液，用过量的甲醇沉淀，干燥，得到成膜聚合物。

4.根据权利要求3所述含三聚氰胺结构的嵌段聚合物有序多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述引发剂为2-溴丙酸乙酯、2-溴异丁酰溴、2-溴异丁酸异丙酯、2-溴异丁酸乙酯中的一种。

5.利用权利要求1所述含三聚氰胺结构的嵌段聚合物有序多孔膜材料制备有序多孔膜的方法，其特征在于工艺步骤如下：

(1)称取聚苯乙烯-b-聚2-(N’-甲基-N’-三氨丙基-1,3-丙二胺基甲基丙烯酰胺)-4,6-二(N,N-二甲基乙二胺基)-1,3,5-三嗪溶于易挥发的有机溶剂中，配置成浓度为1～20mg/mL的溶液；

(2)在一定温度和湿度环境下移取步骤(1)所得聚合物溶液于干净的基底上，并在溶液上方施加固定流速的湿润空气流，待溶剂和冷凝水完全挥发后即得到有序多孔膜。

6.根据权利要求5所述制备有序多孔膜的方法，其特征在于所述易挥发有机溶剂为二硫化碳、二氯甲烷、氯仿、甲苯中的至少一种。

7.根据权利要求5或6所述制备有序多孔膜的方法，其特征在于所述基底为玻璃基片或云母片。

8.根据权利要求5或6所述制备有序多孔膜的方法，其特征在于步骤(2)中，环境温度为0～40℃，相对湿度为30％～90％。

9.根据权利要求8所述制备有序多孔膜的方法，其特征在于步骤(2)中，环境温度为15～35℃，相对湿度为40％～75％。

10.根据权利要求5或6所述制备有序多孔膜的方法，其特征在于步骤(2)中，空气流速度为1.5～2.5L/min。