[发明专利]一种以离子键为骨架的聚离子液体及其制备

说明书

本发明提供了一种以离子键为骨架的聚离子液体及其制备方法。所述的以离子键为骨架的聚离子液体，其特征在于，其结构式为：其中，n为40‑50。鉴于传统聚离子液体的结构主要以共价键将连接重复单元，构成聚合物长链，而利用离子键构建聚离子液体聚合物鲜有报道，该新型聚离子液体拥有一定的研究价值。

技术领域

本发明涉及一种新型聚离子液体，具体地说，涉及的是一种以离子键为骨架的新型聚离子液体的制备方法。

背景技术

离子液体是一种在常温下呈液态，由阴阳离子组成的盐。离子液体作为一种液态有机盐展现出独特的物理化学性质：常温下蒸汽压几乎为零；对有机、无机、有机金属物质都有高溶解性；热稳定性高；离子导电性性好等优点。离子液体在绿色溶剂、精细化工、物质分离、电学和新兴纳米生物技术等应用方面引起了人们的广泛关注。聚离子液体，也可以称为离子高分子，是一种重复单元内包含离子液体阴阳离子对的高分子。聚离子液体中的离子被固定在链段之上，但仍然能维持其本身的性质，结合了高分子与离子液体二者的特性。聚离子液体具有极强的可设计性，除了阴阳离子的结构与种类以外、高分子链的结构与组成、离子对在分子链上的位置以及离子的密度均可以受到控制。通过对聚离子液体的结构进行设计，可以得到一大批新型功能化聚离子液体，可以运用于分散剂、相转移剂、吸附剂、分离剂、离子导电材料、纳米复合材料、生物医用材料等方面。

一种以离子键为骨架的新型聚离子液体。目前的聚离子液体主要以共价键相连，离子以官能团的形式悬挂于主链上，而利用阴阳离子之间的相互作用连接，以离子键为骨架的聚离子液体尚未见报道。随着聚离子液体理论研究的深入及应用技术的发展，需要对聚离子液体的结构和性能根据需求进行精细设计，合成更多性能优异的新型功能性聚离子液体材料。设计合成新型的以离子键为骨架的聚离子液体对丰富聚离子液体种类、研究结构性能关系及开发其新的功能应用有着积极意义。

经过对现有文献检索发现，聚离子液体主要通过传统自由基聚合，活性自由基聚合，阳离子聚合等方法制备。Green等人在《Macromolecular chemistry and physics》2011年212卷2522-2528页发表了“Alkyl-substimted N-Vinylimidazolium polymerizedionic liquids：Thermal properties and ionic conductivities”，该文作者将离子液体单体直接进行自由基聚合，合成了一系列具有不同长度烷基取代基的咪唑类聚离子液体。Texer等人在《Macromolecular Rapid Communications》2012年33卷69-74页发表了“Triblock Copolymer Based on Poly(propylene oxide)and Poly(1-[11-acryloylundecyl]-3-methyl-imidazolium bromide)”，该文作者使用一种大分子引发剂PPO-diOH，以六甲基三亚乙基四胺-溴化铜络合物为催化剂，在60摄氏度下使离子液体单体发生原子转移自由基聚合(ATRP)，合成了命名为Poly(ILBr-b-PO-b-ILBr)的聚离子液体。Zhang等人在《Polymer Chemistry》2016年7卷5099-5112页发表了“Cationicpolymerization of p-methylstyrene in selected ionic liquids andpolymerization mechanism”，该文作者在一种离子液体[OMIM][BF4]中，在0摄氏度下使异丁基乙烯醚进行阳离子聚合，使用多种助引发剂，合成了一系列聚离子液体。使用不同的聚合方法，可以制备结构各不相同的聚离子液体。然而，目前所有的聚离子液体均以共价键相连，利用阴阳离子之间的相互作用连接，以离子键为骨架的聚离子液体尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于扩展聚离子液体的种类和结构，运用分子设计，得到了一种以离子键为骨架的聚离子液体。

为了达到上述目的，本发明提供了一种以离子键为骨架的聚离子液体，其特征在于，其结构式为：