[发明专利]一种两亲性嵌段共聚物-多胺基聚合物的合成方法和应用

说明书

本发明涉及一种两亲性嵌段共聚物‑多胺基聚合物的合成方法，包括如下步骤：将含有异氰酸酯官能团的化合物先与两亲性嵌段化合物反应，然后再添加含有多胺基的聚合物，通过上述反应得到两亲性嵌段共聚物‑多胺基聚合物对无机前驱体及纳米粒子有良好的络合作用，以此为模板制备的介孔纳米材料在溶液中均匀分散，粒径分布均匀。而且这种方法步骤简单，条件温和，成本低廉。

技术领域

本发明公开了一种两亲性嵌段共聚物-多胺基聚合物的合成方法和应用，属于高分子材料合成及纳米功能材料技术领域。

背景技术

在溶液中由于嵌段共聚物各嵌段与溶剂之间的热力学差异性会产生微相分离并可通过微相分离形成丰富的有序相结构。通过改变嵌段共聚物的组成、链长、外场条件等均可改变嵌段共聚物介观形貌。这些具有介观形貌的高分子材料不仅在生命科学领域具有重要的意义，并且在光电材料、纳米器件、医药等领域获得广泛应用，因此嵌段共聚物功能化修饰引起了广大科研工作者浓厚的兴趣。

在嵌段共聚物的链段上引入特定的功能基团或再接枝大分子可以改变链段之间的相互作用，使微相分离过程发生变化。并且末端功能化基团的存在使得某些性能更加突出。修饰后的嵌段共聚物相行为和优良的自组装特性以及与无机组分的良好复合能力，在无机纳米材料形态和调控孔结构方面具有广阔的发展前景。目前，一般用小分子功能基团修饰嵌段共聚物的一端或修饰分子链，但是由于末端功能化基团较少，有时修饰后的性能并不突出。并且现有嵌段共聚物对金属纳米粒子的络合，及药物包覆等方面还有许多不足之处。此外，现有嵌段共聚物在合成方法上比较繁琐，还有待简化提高。因此制备新型嵌段共聚物和改良嵌段共聚物的合成方法具有重大意义。

多胺基聚合物可做高分子螯合剂，可对不同价态、不同几何构型的金属离子有选择性形成螯合物的能力。对金属离子有极佳的捕捉能力和分散效果。对多价金属离子能在相当宽的pH值范围内形成水溶性络合物。这种高分子具有耐高温性、抗辐射性、光电活性、催化活性等优良的性能。两亲性嵌段共聚物由于各链段与溶剂的相容性不同，导致亲水段与疏水段两段发生微相分离，嵌段共聚物可在水溶液中会形成球形、棒状、层状、囊泡状等多种形态。在此基础上。将两亲性嵌段共聚物末端修饰其它功能性材料的聚合物，可以使其发挥更加优良的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于两亲性嵌段共聚物-多胺基聚合物的制备方法，该方法一锅反应，反应条件温和，工艺简单易操作，原料成本较低，包括如下步骤：

1)将两亲性嵌段共聚物置于反应器中，将反应器抽真空后通入氮气，然后加入溶剂，搅拌使所述两亲性嵌段共聚物完全溶解，形成均一的溶液；

2)将含有异氰酸酯官能团的化合物加入到反应器中，加入催化剂，所述含有异氰酸酯官能团的化合物与所述两亲性嵌段共聚物反应后得到端基为异氰酸根的嵌段共聚物；

3)将多胺基聚合物加入到反应器中，反应后得到两亲性嵌段共聚物-多胺基聚合物。

上述反应的反应式如下：

优选的，所述两亲性嵌段共聚物为两端均为羟基、两端均为胺基或末端一端为氨基一端为羟基的两亲性嵌段共聚物；

进一步优选聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯三嵌段共聚物、聚醚胺类或氨基封端聚己内酯-聚乙二醇；

更进一步优选，所述聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯三嵌段共聚物为P123或F127；所述聚醚胺类为D-400。

优选的，所述溶剂为丙酮、1,4-二氧六环、四氢呋喃或甲苯中的一种或多种。

优选的，所述含有异氰酸酯官能团的化合物为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯或己二异氰酸酯中的一种或几种。其反应是两亲性嵌段共聚物中末端羟基、胺基官能团与异氰酸根反应生成氨基甲酸酯或脲基。