[发明专利]一种可光降解的高分子材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可光降解的高分子材料，其特征在于，其结构通式为a3、b3或者c3：

式中：

R为甲基丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类单体、苯乙烯单体、苯乙烯衍生物单体、甲基丙烯酯类单体和丙烯酯类单体中的一种；左右两端的R可以相同，也可以不同；

m+n为1-20000。

2.根据权利要求1所述的可光降解的高分子材料，其特征在于，R为甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸甲酯单体或苯乙烯单体。

3.一种可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将3-羟甲基-2硝基苄基醇a1或者4-羟甲基-2硝基苄基醇b1或者5-羟甲基-2硝基苄基醇c1，与2-溴-2-甲基-丙酰溴在4-二甲基氨基吡啶的催化下反应，生成中间体2-溴-2-甲基-丙酸3-(2-溴-2-甲基-丙酸基)-2-硝基苄基酯a2或者中间体2-溴-2-甲基-丙酸4-(2-溴-2-甲基-丙酸基)-2-硝基苄基酯b2或者中间体2-溴-2-甲基-丙酸5-(2-溴-2-甲基-丙酸基)-2-硝基苄基酯c2；

步骤2、将中间体a2或者中间体b2或者中间体c2与R单体进行原子转移自由基聚合反应，生成a3或者b3或者c3所示结构的高分子材料；

所述R单体为甲基丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类单体、苯乙烯单体、苯乙烯衍生物单体、甲基丙烯酯类单体和丙烯酯类单体中的一种；式a3、b3、c3中左右两端的R可以相同，也可以不同；m+n为1-20000；

合成路线如下：

4.根据权利要求3所述的可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，R为甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸甲酯单体或苯乙烯单体。

5.根据权利要求3所述的可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤1具体为：

将3-羟甲基-2硝基苄基醇a1或者4-羟甲基-2硝基苄基醇b1或者5-羟甲基-2硝基苄基醇c1溶解在干燥二氯甲烷或氯仿溶剂制成质量分数为0.1-10％的溶液，将该溶液加入到装有搅拌器的三口瓶中，再加入4-二甲基氨基吡啶催化剂，搅拌均匀后，加入三乙胺后，滴加2-溴-2-甲基-丙酰溴，室温搅拌，反应20-30小时，用甲醇淬灭反应，四氢呋喃溶剂稀释反应液，用200目-500目的碱性硅胶或碱性三氧化二铝过滤三乙胺盐酸盐，将滤液滴入乙醚中，析出沉淀，用布氏漏斗过滤，再多次用去离子水洗，100～110℃真空干燥10～15h得到中间体a2或者b2或者c2。

6.根据权利要求5所述的可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述4-二甲基氨基吡啶的质量为3-羟甲基-2硝基苄基醇a1或者4-羟甲基-2硝基苄基醇b1或者5-羟甲基-2硝基苄基醇c1质量的0.01-0.02倍。

7.根据权利要求5所述的可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，所述三乙胺的质量为3-羟甲基-2硝基苄基醇a1或者4-羟甲基-2硝基苄基醇b1或者5-羟甲基-2硝基苄基醇c1质量的0.04-0.06倍。

8.根据权利要求5所述的可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述2-溴-2-甲基-丙酰溴的摩尔数为3-羟甲基-2硝基苄基醇a1或者4-羟甲基-2硝基苄基醇b1或者5-羟甲基-2硝基苄基醇c1摩尔数的2-2.2倍。

9.根据权利要求5所述的可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，所述甲醇的质量为3-羟甲基-2硝基苄基醇a1或者4-羟甲基-2硝基苄基醇b1或者5-羟甲基-2硝基苄基醇c1质量的0.1-0.2倍。

10.根据权利要求3所述的可光降解的高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤2具体为：

在氮气气氛下向装有搅拌器的施兰克反应瓶中，加入中间体a2或者中间体b2或者中间体c2，和溴化亚铜，再加入可以进行原子转移自由基聚合反应的R单体，再滴加N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺，经过3次冷冻、抽真空和通氮气解冻后，在真空条件下封管，在油浴中将反应液加热到90-100℃，反应8-24小时，体系放凉后，将反应混合物倒入水中，得到聚合物，再用粉碎机粉碎成细颗粒，然后用布氏漏斗过滤，再多次用去离子水洗，乙醇洗后100～110℃真空干燥10～15h，得到产物；

所述溴化亚铜的摩尔数是中间体a2或者中间体b2或者中间体c2摩尔数的1-1.1倍；

所述N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺的摩尔数是中间体a2或者中间体b2或者中间体c2摩尔数的1-1.1倍。