[发明专利]一种聚丙烯酰胺类聚合物及其制备方法

说明书

本发明属于高分子合成技术领域，公开了一种聚丙烯酰胺共聚物的制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)将丙烯酸三氟乙酯聚合成聚丙烯酸三氟乙酯；(2)以聚丙烯酸三氟乙酯为前驱体，以1,8‑二氮杂二环十一碳‑7‑烯和1,2,4‑三氮唑为催化剂，利用酰基交换反应制备得到聚丙烯酰胺类聚合物。本发明以聚丙烯酸三氟乙酯为前驱体，原料便宜，通过加入不同的胺类，就可以由聚丙烯酸三氟乙酯直接制备不同的聚丙烯酰胺类聚合物；通过改变投料比可以得到不同组分的共聚物，同时反应条件温和，可以得到一些通过自由基聚合不能制备的功能化聚丙烯酰胺类聚合物，底物包容性强，具有明显的经济效益。

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，特别涉及一种聚丙烯酰胺共聚物的制备方法。

背景技术

聚丙烯酰胺(PAM)是一类重要的聚合物，其聚合物主链为疏水的碳氢链，而侧链则是亲水的酰胺基团，独特的结构赋予的特殊的性质，目前聚丙烯酰胺及其共聚物广泛用于水的净化处理、纸浆的加工以及石油开采等领域。两亲性的分子结构赋予很多聚丙烯酰胺类聚合物具有一定的温敏性，这种智能材料在生物医学中有着非常巨大的应用前景，而通过调节聚合物结构来控制材料性能则是最基础的手段。因此探索新型聚丙烯酰胺类聚合物的制备方法就具有重要意义。

目前一般通过两种丙烯酰胺单体的自由基共聚来制备聚丙烯酰胺类共聚物，这类方法需要提供较多的丙烯酰胺类单体，增加了成本和工艺难度，同时一些带有对自由基聚合敏感基团的丙烯酰胺则不能用此种方法进制备，比如炔基，这将限制了聚丙烯酰胺类聚合物的应用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种聚丙烯酰胺类聚合物的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种聚丙烯酰胺类聚合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将丙烯酸三氟乙酯聚合成聚丙烯酸三氟乙酯(PTFEA)；

(2)以聚丙烯酸三氟乙酯为前驱体，以1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)和1,2,4-三氮唑(TA)为催化剂，将聚丙烯酸三氟乙酯和单体胺发生酰基交换反应，制备得到聚丙烯酰胺类聚合物。

步骤(1)所述聚合所使用的反应溶剂为四氢呋喃(THF)或N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)，引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)，引发剂的用量为丙烯酸三氟乙酯单体摩尔量的1％，聚合的温度为70℃，聚合的时间为6h，聚合度为70。本发明可以通过控制反应温度，引发剂含量以及反应时间来控制聚合度。

步骤(2)所述酰基交换反应所使用的溶剂为四氢呋喃(THF)、N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)和甲苯(TOL)中的一种以上。

步骤(2)所述单体胺为乙胺、丙胺、异丙胺或正丁胺。

步骤(2)所述酰基交换反应的温度为25℃，反应时间为24h；所述催化剂1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯和1,2,4-三氮唑的摩尔比为3：1；所述催化剂与单体胺的摩尔比为0.8～4.5：1；所述聚丙烯酸三氟乙酯和单体胺的摩尔比为1:1.2～3。

本发明制备聚丙烯酰胺类聚合物的技术路线如下式(I)所示：

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明以聚丙烯酸三氟乙酯为前驱体，原料便宜，通过加入不同的胺类，就可以由聚丙烯酸三氟乙酯直接制备不同的聚丙烯酰胺类聚合物；通过改变投料比可以得到不同组分的共聚物，同时反应条件温和，可以得到一些通过自由基聚合不能制备的功能化聚丙烯酰胺类聚合物，底物包容性强，具有明显的经济效益。

具体实施方式