[发明专利]一种可光降解的高分子材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可光降解的高分子材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明提供的可光降解的高分子材料是以光降解基团邻硝基苄酯为片段，通过与适于原子转移自由基聚合反应的单体进行聚合制备得到的一种新型结构的可光降解的高分子材料。本发明提供的可光降解的高分子材料在二甲苯中溶解性最好。本发明提供的可光降解的高分子材料在紫外灯下辐照下，可在20s内迅速降解。本发明提供的可光降解的高分子材料可用作环氧胶用微胶囊固化剂的囊材，这种囊材可以利用乳液‑溶剂蒸发技术包裹环氧固化剂并在特定的波长下降解释放固化剂。本发明提供的可光降解的高分子材料的制备方法，工艺简单，制备的目标产物产率高。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种以光降解基团邻硝基苄酯为片段的可光降解的高分子材料及其制备方法。

背景技术

高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。当小分子连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有的由链状结成网状。链状结构的高分子材料加热熔化，冷却后变成固体，加热后又可以熔化，因而具有热塑性，这种高分子材料可以反复加工，多次使用，能制成薄膜，拉成丝或压制成所需的各种形状，用于工业、农业和日常生活等。

但因高分子材料在自然条件下难以发生降解，所以产生了大量的高分子材料废弃物。其主要原因是高分子主链由稳定性高的碳碳键构成，不易断裂。一般人们采用回收再生、填埋、焚烧等方式处理废弃的高分子材料，但这个过程会产生大量的CO₂、CO等温室气体和有毒物质污染环境。可降解高分子材料的出现就为解决废弃塑料污染物的问题提供了一条新的方向，这种材料可以在一定的环境条件(如光、热、微生物等)下，聚合物会发生分子结构的改变，导致相对分子量降低，直至最后被完全降解。因此，开展可降解高分子材料的研究具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种以光降解基团邻硝基苄酯为片段的可光降解的高分子材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种可光降解的高分子材料，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。

在上述技术方案中，R为甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸甲酯单体或苯乙烯单体。

一种可光降解的高分子材料的制备方法，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：

在上述技术方案中，R为甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸甲酯单体或苯乙烯单体。