[发明专利]一种分子内交联聚合物、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种分子内交联聚合物、制备方法及其应用。本发明提供了一种分子内交联聚合物的制备方法，其包括下述步骤：在极性有机溶液中，在γ射线辐照下，将聚合物进行分子内交联反应，即可；所述聚合物的降解辐射化学产额与交联辐射化学产额的比值小于1.00；所述的聚合物与所述的极性有机溶液形成均相溶液。本发明还提供了一种由所述制备方法得到的分子内交联聚合物，有低粘度和大的表面积特性，可以作为涂料和粘合剂的添加剂、增强材料的填料以及颜料，医用和生物材料的载体等等，有着广泛的用途。

技术领域

本发明涉及一种分子内交联聚合物、制备方法及其应用。

背景技术

聚偏氟乙烯(PVDF)是20世纪70年代发展起来的具有优良性能的功能材料。PVDF有突出的刚性、硬度、抗蠕变性能，有较小的相对密度、较低的熔点、很好的熔融流动性等优点，按照单位体积聚合物的价格计算，PVDF在所有的含氟聚合物中最为便宜。迄今为止，PVDF都是工业产量仅次于聚四氟乙烯(PTFE)的含氟聚合物。同时PVDF也是常见的辐射交联型高分子。

当高分子材料，接受高能电离辐射，包括γ射线、电子束、X射线等，通过电离、激发等一系列反应而发生多种化学和物理变化。多数聚合物被辐照时，交联和降解同时存在，但有主次之分。PVDF常在固相或异相条件下进行辐照，形成分子间交联聚合物。而对PVDF分子内交联大分子的制备研究之前未见报道。

分子内交联大分子具有交联结构同时具有可溶性，能更加方便地研究交联聚合物的性能，使很多分子间交联大分子无法研究的性能比如密度、粘度等变得可以研究。而且，分子内交联大分子有低粘度和大的表面积，在工业成产中可以作为涂料和粘合剂的添加剂、增强材料的填料以及颜料，医用和生物材料的载体等等，有着广泛的用途。

聚合物接受电离辐射能量，包括伽马射线、电子束或者X射线等等，会产生自由基等活性物质，由此会引发辐射效应。其中辐射交联是应用的最广泛的辐射效应。由于上述的化学变化常常会导致聚合物物理性能的变化，如溶解性、熔点、电性能、机械性能等等。

但是本领域一般定义的交联，是指利用特定的技术手段，在聚合物高分子长链之间形成化学键或者围观强力物理结合点，从而使聚合物的物理性能、化学性能获得改善并有可能引入新的性能。现有的辐射交联是指利用各种辐射引发聚合物高分子长链之间的交联反应的技术手段。

现有技术中，制备如聚乙烯醇(PVA，分子量30000左右)、聚氧化四亚甲基二醇(PTMG，分子量900-2350)等等分子内交联聚合物常用的方法，都是用小分子化学合成制备的，例如溶液聚合和乳液聚合。但是，聚合反应常常有着繁杂的制备流程，需要大量的原料，也需要加热和后处理过程，至少需要反应单体，溶剂，交联剂，引发剂，可能还需要扩链剂、终止剂、催化剂，而且聚合反应是难以控制的反应，同时反应流程需要反复加热冷却，非常繁杂。同时产物难以分离。只能进行实验室研究，只有科学意义而很难有工业应用价值；而且制得的分子量仍偏小，性能上仍存在不足，这些都制约了分子内交联聚合物的成业应用，急需一种新的更好的制备分子内交联聚合物，特别是大分子聚合物的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的化学合成分子内交联聚合物的制备方法流程繁杂，需要大量的原料，也需要加热和后处理过程，同时交联聚合的反应过程难以控制等缺陷，而提供了一种分子内交联聚合物、制备方法及其应用。该方法操作简单，易于控制，制得的聚偏氟乙烯分子内交联聚合物具有低粘度和大的表面积特性，可以作为涂料和粘合剂的添加剂、增强材料的填料以及颜料，医用和生物材料的载体等等，有着广泛的用途。

本发明提供了一种分子内交联聚合物的制备方法，其包括下述步骤：在极性有机溶液中，在γ射线辐照下，将聚合物进行分子内交联反应，即可；所述的聚合物为其降解辐射化学产额(G(X))与交联辐射化学产额(G(S))的比值小于1.00；所述的聚合物与所述的极性有机溶液形成均相溶液。