[发明专利]含锚固基团的聚苯并三氮唑-离子液体共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于材料化学技术领域，公开了一种含锚固基团的聚苯并三氮唑‑离子液体共聚物及其制备方法和应用。制备方法为：首先通过设计并制备含有聚苯并三氮唑‑离子液体的单体，然后在Grubbs催化剂催化下，通过开环易位聚合的方法与带有多巴胺结构的锚固剂共聚合，即可得聚苯并三氮唑‑离子液体二元体系的海洋防污材料。这种制备方法原料成本低、操作简便，获得的共聚物组装性能强，具有良好的海洋防污的效果。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，涉及海洋防污材料，具体涉及一种含锚固基团的聚苯并三氮唑-离子液体共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

海洋污损生物是对生长在海洋水下设施表面的动物、植物和微生物的总称，其附着严重制约着海洋资源的开发及利用，给海洋运输和海洋资源的勘探、开发造成了巨大的危害：增加舰船的阻力，使燃油量增加、船速降低；造成海洋仪器信号失真、性能降低甚至仪器失灵；使仪器设施上的海水管道堵塞；造成金属的厌氧腐蚀，缩短船舶使用寿命；影响船舶的安全性等等。此外海洋污损生物还会伴随船舶迁入其他海域，对当地海洋生态平衡也造成影响。因此有效解决水下航行体的生物附着将对我国维护海洋权益、发展海洋具有重大而深远的意义。

聚合物能够赋予材料各种各样的性质包括生物相容性、防腐防污、分子识别等特性，所以基底表面接枝防污聚合物是制备防污材料有效的手段之一。目前常见的防污聚合物包括：聚乙二醇及其衍生物、两性离子聚合物、含吡啶、季铵盐等官能团阳离子聚合物。苯并三氮唑是一个重要的芳香氮杂环化合物,可作为苯并咪唑、咪唑、三唑等的等排体，能通过形成氢键、离子键、分子间π-π堆积、静电作用等有效调节药物分子的脂水分配系数,改变药物分子的理化性质,改善药物的药代动力学性质,进而提高生物活性；它还常作为一类常用的金属防锈剂和缓蚀剂，能与铜原子形成共价键和配位键，在铜表面组成多层保护膜，避免其腐蚀，同时对钢、铝等金属也有一定的防锈效果。此外研究表明，含咪唑结构的离子液体具有优异的抗蛋白吸附性能、高效抗菌活性以及良好的抑制海洋生物附着的特性。由于单一组分的化合物具有防生物附着种类专一、防污寿命短等缺陷，因此解决的思路之一就是构筑多元复合结构，进行多组分协同防污。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有防污材料存在的上述问题，提供一种聚苯并三氮唑-离子液体的海洋防污材料制备方法。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

一种含锚固基团的聚苯并三氮唑-离子液体共聚物，所述共聚物的结构式为式I：

其中，n＝5～10，且为正整数；

A为式II或式III，其中式II或式III的结构式为：

其中，X^-为Cl^-、Br^-、ClO₄^-、BF₄^-或N(SO₂CF₃)₂^-中的一种；

R为C₄～C₁₂的饱和烷基。

还提供了上述的含锚固基团的聚苯并三氮唑-离子液体共聚物的制备方法，包括如下步骤：

S1、苯并三氮唑类化合物与溴甲基降冰片烯取代反应后，减压蒸馏，得到含有苯并三氮唑-离子液体结构的单体；

S2、将S1中得到的含有苯并三氮唑-离子液体结构的单体溶解于二氯甲烷中，再加入含多巴胺结构降冰片烯化合物后，加入Grubbs催化剂，室温下共聚，得到含锚固基团的聚苯并三氮唑-离子液体共聚物；

其中，所述含有苯并三氮唑-离子液体结构的单体与含多巴胺结构降冰片烯化合物的摩尔比为10～50：1；