[发明专利]一种具有超支化侧链的聚合物分子刷及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有超支化侧链的聚合物分子刷及其制备方法，本发明所述的具有超支化侧链的聚合物分子刷，其侧链密度在远离主链方向上不会出现明显的降低，因此，相对于现有的聚合物分子刷，所述聚合物分子刷具有类似树枝状聚合物的结构，该类聚合物由于其支化结构和分子内空穴，对小分子具有很强的吸附能力，解决了现有聚合物分子刷侧链密度在远离主链方向逐渐降低的问题。

技术领域

本发明涉及聚合物分子刷，具体为一种具有超支化侧链的聚合物分子刷及其制备方法。

背景技术

聚合物分子刷是一类刷状分子，其侧链之间紧密堆积并相互排斥使得主链完全伸展，因而具有不同于线形高分子的独特性质。聚合物分子刷的物理特性主要取决于紧密接枝的侧链，紧密接枝的侧链之间相互排斥使得主链伸展，具有不同于线型高分子的独特性能，从而在生物医药领域、杂化材料领域(如作为单分子模板)有着广泛的潜在应用。

传统的聚合物分子刷侧链通常为线形聚合物，使得聚合物分子刷的密度随侧链聚合度增加而降低。而侧链密度的降低将对聚合物分子刷的性能，如吸附性、润滑性都有较大影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有超支化侧链的聚合物分子刷及其制备方法，解决了现有聚合物分子刷侧链密度在远离主链方向逐渐降低的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种具有超支化侧链的聚合物分子刷，其结构如式(1)或式(2)所示，

其中，R1、R2和R3各自独立的为H或CH₃，X为N或O；

所述的具有超支化侧链的聚合物分子刷的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚合物主链溶于二甲基甲酰胺中，然后加入可溶性铜盐，使可溶性铜盐溶解后，得到混合溶液1，除去混合溶液1内氧气，得到混合溶液2；

聚合物主链结构单元如式(3)或式(4)所示：

其中，R₁、R₂和R₃各自独立的为H或CH₃，X为N或O；

2)将侧链单体溶于二甲基甲酰胺，得到混合溶液3，除去混合溶液3内氧气，然后加入混合溶液2中，进行反应；

其中，侧链单体的结构如式(5)所示：

其中，n＝1-4；

3)反应结束后将所得聚合物纯化，得到聚合物分子刷。

优选的，步骤1)中，可溶性铜盐为CuSO₄、CuSO₄·5H₂O、CuCl₂、CuBr₂、CuCl或CuBr。

优选的，步骤2)中，聚合物主链结构单元、侧链单体和铜盐的摩尔比为1:(1-1000):(1-100)。

优选的，步骤2)中，混合溶液3采用注射泵滴加入混合溶液2中，滴加时间为1-100h。

优选的，步骤2)中，反应温度为35-100℃，反应时间为0.5-15h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明所述的具有超支化侧链的聚合物分子刷，其侧链密度在远离主链方向上不会出现明显的降低，因此，相对于现有的聚合物分子刷，所述聚合物分子刷具有类似树枝状聚合物的结构，该类聚合物由于其支化结构和分子内空穴，对小分子具有很强的吸附能力。