[发明专利]聚乙二醇单甲醚-聚丁二烯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物及制备方法

说明书

本发明涉及一种聚乙二醇单甲醚‑聚丁二烯‑聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物及制备方法。此类三嵌段共聚物是以端羟基聚丁二烯为起始物，依次通过酰化反应和迈克尔加成反应制备。首先，利用丙烯酰氯将端羟基聚丁二烯的端部羟基修饰为丙烯酸酯基，之后，利用丙烯酸酯基聚丁二烯与氨基聚乙二醇单甲醚间的迈克尔加成反应制备聚乙二醇单甲醚‑聚丁二烯‑聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物。极性聚乙二醇单甲醚链段的键入可有效提高聚丁二烯产品分子极性，完善其应用性能。发明所提出的制备方法条件温和，反应效率高，易于实现规模生产。

技术领域

本发明涉及高分子合成与改性技术领域，特别涉及聚乙二醇单甲醚-聚丁二烯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

聚丁二烯由于具有优异的低温性能、机械性能及加工特性，被广泛应用于橡胶制品、粘合剂、聚氨酯软段、树脂增韧等领域。但由于聚丁二烯结构中均为非极性基团，因此存在着分子主链极性弱的固有不足。在一些应用领域中，聚丁二烯树脂无法与一些极性功能组分有效相容，最终导致制品的性能下降。因此，通过有效的化学手段，提高聚丁二烯分子极性是解决其应用局限，扩大其应用领域的重要途径。

目前，提高聚丁二烯产品分子极性的思路有两种。其一是在制备过程中与极性单体共聚，此类思路的局限在于需开发特种催化体系以适应极性单体。另一思路是在聚丁二烯原有结构基础上进行改性，引入极性官能团。此类思路具有操作简单，易于实现的优势，但仍需对改性产物的分子结构及改性路线进行优化设计。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供聚乙二醇单甲醚-聚丁二烯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物及其制备方法，克服聚丁二烯产品分子极性弱的固有不足，提出以端羟基聚丁二烯为起始物，将具有较高极性水平的聚乙二醇单甲醚链段键入其两端，形成聚乙二醇单甲醚-聚丁二烯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种聚乙二醇单甲醚-聚丁二烯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物，以聚丁二烯为中间链段，聚乙二醇单甲醚为两端链段，其具有以下化学结构：

其中：n，m为整数；n≥2，m≥2；O表示氧元素，H表示氢元素，N表示氮元素。

所述三嵌段共聚物的制备是以端羟基聚丁二烯为反应起始物，依次通过酰化反应和迈克尔加成反应制备。

一种聚乙二醇单甲醚-聚丁二烯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤；

步骤1：将端羟基聚丁二烯溶于无水溶剂中，并向体系内加入缚酸剂，混合均匀后将体系移入冰水浴中，待温度稳定，向体系缓慢滴加丙烯酰氯，滴加完毕后，在冰水浴中反应1小时，移入室温继续反应1-24小时，得到丙烯酸酯基聚丁二烯粗产物；

步骤2：反应结束后，抽滤并蒸干溶剂，将粗产物溶于二氯甲烷中，依次利用饱和碳酸氢钠溶液、去离子水洗涤，利用无水硫酸镁干燥有机相，抽滤，蒸干溶剂后既得丙烯酸酯基聚丁二烯中间产物；

步骤3：将丙烯酸酯基聚丁二烯与氨基聚乙二醇单甲醚在有机溶剂中充分混合，在30-60℃下搅拌反应4-24小时，反应结束后，蒸干溶剂既得聚乙二醇单甲醚-聚丁二烯-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物。

所述步骤(1)中的无水溶剂为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环。

所述步骤(1)中的缚酸剂为吡啶、三乙胺。

所述步骤(1)中的端羟基聚丁二烯与丙烯酰氯的投料摩尔比为:1:2～1:10。

所述步骤(1)中缚酸剂与丙烯酰氯的投料摩尔比为：1:1～1.5:1。

所述步骤(3)中的溶剂为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环。