[发明专利]烯基磺酸盐单体共聚改性合成环境响应聚合物的方法

权利要求书

1.烯基磺酸盐单体共聚改性合成环境响应聚合物的方法，其特征在于：

(1)接枝聚合：将疏水性单体和有机溶剂加入到反应器中，搅拌并升温至60-90℃，充氮气反复3-5次除氧10-30分钟后密封，加入分子量调节剂，再加入质量分数为20％-40％的铈铵盐的酸溶液，搅拌5-15分钟后加入质量分数为40％-80％的葡萄糖衍生物的水溶液，恒温反应1-6小时后，冷却至20-40℃，加入质量分数为10％-50％的碱性溶液中和至pH值为6-8，减压蒸馏脱去溶剂，再加入质量分数为5％-30％的乳化剂的水溶液，即得聚合物乳液；

(2)交联共聚：将烯基磺酸盐单体、配体和去离子水加入到反应器中，搅拌并升温至50-80℃，通入氮气吹扫5-20分钟，加入质量分数为5％-50％的引发剂水溶液搅拌5-15分钟，再加入交联剂，搅拌反应1-2小时，再将混合液倒入模具中并冷却至20-40℃，交联反应24-60小时后，脱模并用去离子水洗涤3-5次，即得水凝胶；

(3)复合组装：将步骤(2)所得产物水凝胶加入到步骤(1)所得产物聚合物乳液中，浸泡6-12小时后，加入质量分数为10％-40％的絮凝剂的水溶液，搅拌20-50分钟，用去离子水洗涤5-8次后真空干燥，即得到电场响应型聚合物；

其中，步骤(1)中所述的疏水性单体为苯乙烯、苯基异丙烯、乙烯基甲苯、苯丙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种；步骤(1)中所述的有机溶剂为二甲基亚砜、1,4-二氧己环或二甲基甲酰胺，用量与步骤(1)所述的疏水性单体的质量比为3-10:1；步骤(1)中所述的分子量调节剂为异丙醇、正十二烷基硫醇或3-巯基丙酸异辛酯，用量与步骤(1)中所述的疏水性单体的摩尔比为0.1-0.5:1；步骤(1)中所述的铈铵盐的酸溶液为硝酸铈铵的硝酸溶液或硫酸铈铵的硫酸溶液，铈铵盐用量与步骤(1)中所述的疏水性单体的摩尔比为0.005-0.15:1；步骤(1)中所述的葡萄糖衍生物为葡萄糖酸、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾、葡萄糖二酸、D-葡萄糖醛酸中的一种或几种，用量与步骤(1)中所述的疏水性单体的摩尔比为0.2-1:1；步骤(1)中所述的碱性溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、乙二胺或三乙胺；步骤(1)中所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠或十二烷基二苯醚二磺酸钠，用量与步骤(1)中所述的疏水性单体的质量比为0.03-0.08:1；步骤(2)中所述的烯基磺酸盐单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸、苯基乙烯基磺酸中的一种或几种；步骤(2)中所述的配体为N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺中的一种或几种，用量与步骤(2)中所述的烯基磺酸盐单体的摩尔比为0.1-0.5:1；步骤(2)中所述的去离子水的质量是步骤(2)中所述的烯基磺酸盐单体和配体的混合物质量和的25-80％；步骤(2)中所述的引发剂水溶液的溶质为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵，溶质用量与步骤(2)中所述的烯基磺酸盐单体和配体的混合物的质量比为0.01-0.1:1；步骤(2)中所述的交联剂为二烯丙基胺、二乙烯基砜或N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，用量与步骤(2)中所述的烯基磺酸盐单体和配体的混合物的质量比为0.02-0.05:1；步骤(3)中所述的水凝胶与聚合物乳液的质量比为1:10-20；步骤(3)中所述的絮凝剂为硫酸铁、硫酸铝、氯化钠或氯化钙，用量与步骤(1)中所述的疏水性单体的质量比为0.1-0.3:1；

将步骤(3)得到的电场响应型聚合物掺入新拌混凝土中并均匀搅拌，0.5-24小时后外加电场装置，施加直流电24-60小时，即可发生电场响应；所述的电场响应型聚合物与新拌混凝土中胶凝材料的质量比为0.01-0.1:1；所述的直流电的电压为5-20伏。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤(1)所述的聚合物其分子结构式如下：

其中R₁为羧基、醛基或亚甲基羟基；R₂为氢、钠或钾；R₃为氢或甲基；R₄为苯基、甲酯基、乙酯基、丁酯基、苯甲基或邻甲苯基；

其中n为正整数，表示聚合物中各支链的重复单元数，n的范围是15-120。