[发明专利]多臂嵌段式聚己内酯变色聚合物、光控变色海绵及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多臂嵌段式聚己内酯变色聚合物、光控变色海绵及其制备方法，该聚合物是将给体‑受体斯坦豪斯加合物接枝到多臂聚己内酯上形成，其变色使用的激发光为520nm波长的可见光、避免了由传统紫外光对分子结构不可逆的破坏，获得了理论上更长的使用寿命，且变色速度快，通过该聚合物制备的变色海绵，其变色相分散均匀、稳定、不易洗脱、可重复利用，并且颜色变化范围跨度较大。

技术领域

本发明涉及变色海绵的制备技术领域，具体涉及一种多臂嵌段式聚己内 酯变色聚合物、光控变色海绵及其制备方法。

背景技术

目前，制备变色海绵的方法多为浸渍法，其中，又分为预浸渍法和后浸 渍法。预浸渍法是将具有变色性能的分子预先混合到海绵制备的前驱体中， 经发泡而制得变色海绵，后浸渍法是将现有海绵浸渍到含有表面活性剂、粘 结剂和变色性能的分子的溶液当中，经过物理或化学吸附作用，将具有变色 性能的分子稳定在海绵多孔内表面而制得变色海绵。

以上制备方法虽然简单，制备的变色海绵具备一定程度的变色能力，但 是由于其难以协调各物相间的水/油溶性、电负性以及表面能差异，导致分散 不均匀，随着使用时间延长，变色相往往易发生团聚现象，变色能力越来越 差；另外，浸渍法稳定变色相的原理为化学、物理吸附，其弱的化学作用力 导致变色海绵稳定性较差，在实际使用时难以适应较大程度的温度、pH变 化等环境条件的波动，尤其在吸/排液体时，未固定的变色相极易被流动相洗 脱。此外，紫外光触发变色海绵，不可避免地会带来不可逆的分子结构破坏， 且紫外光在民用范围内不易获得，传统海绵的变色过程，通常是一个正向显 色的过程，外层分子先完成变色过程，其会对紫外光产生阻挡作用，由于紫 外光不具备较强的穿透能力，内层分子难以发生变色反应。因此，寻求一种 使用场景广泛的变色海绵很有必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种多臂嵌段式聚己内酯 变色聚合物、光控变色海绵及其制备方法，以解决现有变色海绵变色相易被 洗脱的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种多臂嵌段式聚己内 酯变色聚合物，该聚合物是将给体-受体斯坦豪斯加合物接枝到多臂聚己内 酯上形成。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，给体-受体斯坦豪斯加合物通过以下制备方法制得：将米氏酸 和糠醛于30-40℃下搅拌4-5h，然后经水洗、除杂、去除水分、提纯后得到 给体-受体斯坦豪斯加合物。

进一步，米氏酸和糠醛的摩尔比为(1-3)：1。

进一步，多臂聚己内酯通过以下的制备方法制得：在反应器中加入ε- 己内酯，然后加入催化剂和内核分子，于120-150℃聚合反应10-15h，待冷 却至室温后，再依次经溶解、沉淀和干燥，得到多臂聚己内酯；其中，ε-己 内酯和内核分子的体积质量比为1：8-10ml/mg。

进一步，内核分子在加入之前经N，N-二甲基甲酰胺溶解；其中，内核 分子在N，N-二甲基甲酰胺中的浓度为1.6-1.9g/L。

进一步，内核分子为间苯三酚、季戊四醇或β-环糊精。

进一步，内核分子和ε-己内酯在反应前经过干燥，聚合反应在无水条件 下进行。

本发明还提供一种多臂嵌段式聚己内酯变色聚合物的制备方法，包括以 下步骤：

(1)在反应器中加入3-[[(苄硫基)硫代羰基]硫基]丙酸和多臂聚己内酯， 再加入催化剂和溶剂，于28-32℃酯化反应10-15h，待冷却至室温后，收集 液体相，在冷甲醇中沉出，然后干燥，得中间产物一；其中，3-[[(苄硫基) 硫代羰基]硫基]丙酸和多臂聚己内酯的质量比为1：(2-16)；