[发明专利]一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法。通过活性阴离子聚合法合成聚苯乙烯锂化合物，再利用其与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷在苯中发生加成反应得到七臂星形聚苯乙烯粗产物；利用分级沉淀法除去稍过量的低加成产物，即可得到纯的单羟基功能化七臂星形聚苯乙烯，并对其羟基进行叠氮化修饰得到含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯。另一方面，分别合成了末端含炔基的聚己内酯、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸‑N,N‑二甲氨基乙酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯，并利用它们与含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯发生端炔基与叠氮的环加成反应，制得产物；该方法具有反应效率高、反应条件温和、副反应少、的特点，本发明制备的星形聚合物结构及分子量可控，分子量分布较窄。

本发明属于发明名称为一种八臂杂臂星形聚合物及其制备方法、申请号为2016108799632、申请日为2016年10月9日发明申请的分案申请，属于产品的制备方法部分。

技术领域

本发明属于高分子合成领域，具体涉及一种八臂杂臂星形聚合物的制备方法。

背景技术

星形聚合物一般是指由多个线型支链连接于同一中心核上所构成的一类支化聚合物。组成星形聚合物的线型支链称为星形聚合物的“臂”，而中心的多官能基团称为星形聚合物的“核”。根据“臂”的化学组成以及“核”结构的不同，可将星形聚合物大致分为同臂星形聚合物、杂臂星形聚合物以及树枝状星形聚合物。与线型聚合物相比，这类具有多臂拓扑结构的聚合物具有较小的流体动力学体积、较小的旋转半径、低结晶度以及低熔融粘度等特点，而这些性质与臂的数目、化学组成、分子量和分子量分布等分子参数密切相关。星形聚合物在许多领域具有潜在的应用价值，如催化、光学、生物工程、涂料、添加剂等，引起了科研工作者们的广泛关注。

然而，合成结构和组成明确且分子量分布较窄的星形聚合物仍然是高分子合成领域一项具有挑战性的工作，目前可用于合成星形聚合物的方法主要有“先臂后核法”和“先核后臂法”。这两种合成路线的基本思路是通过使用多官能团的引发剂或偶联剂、以及双官能团的单体来实现星形聚合物的合成。“先臂后核法”的最大特点是可以方便地设计并控制线型聚合物的分子量，从而得到臂长较为一致的星形聚合物，但其缺点是反应通常需要较长时间，而且很难进行完全；“先核后臂法”的特点是星形聚合物的臂数是由功能性引发基团的数目来确定，而且星形聚合物还可以继续引发单体聚合，获得星形—嵌段共聚物。但这种方法的缺点是，要合成具有明确结构和高纯度的多官能团引发剂相对比较困难；此外，也难以保证每一个引发点的引发效率都保持一致，所以该方法对聚合物臂的分子量和分子量分布等参数的控制性较差。因此，能够快速高效制备结构规整的星形聚合物，并且可以精确控制其组成结构、分子量和分子量分布，仍然是当今高分子合成领域的一个重大挑战；所以也需要研发新的方法用于合成杂臂星形聚合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种八臂杂臂星形聚合物及其制备方法。利用活性阴离子聚合法制备结构精确、分子量分布窄的聚苯乙烯锂化合物，利用其与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷发生加成反应，可以快速制得含单羟基的七臂星形聚合物，并进一步功能化修饰成含叠氮基团的七臂星形聚苯乙烯；再利用它与几种炔基封端的聚合物发生端炔基与叠氮的环加成反应（CuAAC），获得八臂杂臂星形聚合物；本发明公开的方法具有反应效率高、反应条件温和、副反应少、对聚合物的分子量和分子量分布控制好的特点。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：一种八臂杂臂星形聚合物，其化学结构式如下，

；

式中，R₁ 为（PS）；R₂选自（PEG）或（PCL）或（PDMA）或（PtBMA）；m = 10～40，n = 10～60；*表示连接位点。

优选的，本发明公开的八臂杂臂星形聚合物化学结构式中，R₂选自或者。

上述八臂杂臂星形聚合物的制备方法，包括以下步骤：