[发明专利]一种原位聚合引发剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种原位聚合引发剂及其制备方法，属于新材料技术领域；所述原位聚合引发剂，原料按重量份计包括：微纳米粒子10～20份、催化剂0.5～1份、溶剂400～500份及引发剂中间体0.5～1.5份；向溶剂中加入微纳米粒子和催化剂，冷却后加入引发剂中间体，反应即得所述原位聚合引发剂；本发明所提供的引发剂制备方法简单易处理，所得引发剂稳定性好，引发剂不易失活，使用温度范围宽，可采用热引发和光引发，适合用于制备混聚物和嵌段型聚合物，适于广泛推广。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种原位聚合引发剂及其制备方法。

背景技术

有机涂料已经成为日常生活、工业生产、航空航天、海洋建设、军事工程等领域不可或缺的材料。有机涂料对基底有保护、装饰、标志及一些特殊功能，如：防腐、防污、防霉、防静电、耐高温、磁性、反光、吸波、屏蔽等功能，极大地扩展了有机涂料的应用。有机涂料一般以有机高分子聚合物为成膜物质，以无机粒子(SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、膨润土、硅灰石等)为填料。有机成膜物、无机填料、颜料、助剂及溶剂复合组成有机涂料。根据涂料组成的不同，可为涂料提供不同的性能，并应用于不同的场景。

有机高分子聚合物与无机粒子复配得到的复合涂料不仅同时具有有机和无机的特定性能，提高涂料的性能，还能极大地降低涂料的生产成本。但是由于有机物—无机物间的界面能差异很大，使有机物与无机物间存在微小的缝隙。这种微小的缝隙对防护型涂料，特别是水下防护涂料来说将是致命的弊端。在水下环境中，水分子通过毛细作用从微小的缝隙进入涂料内部，腐蚀金属基底，使金属表面涂层脱落，缩短涂料的服役周期。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种原位聚合引发剂及其制备方法，该引发剂是将微纳米填料进行接枝改性，制成引发剂，该引发剂可热引发或光引发，利用该引发剂可以直接将有机单体聚合在无机粒子表面，使无机粒子与有机聚合物间通过化学键连接，降低“无机/有机”界面能，提高防护型涂料性能稳定性和使用寿命，适于广泛推广。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种原位聚合引发剂，原料按重量份计包括：微纳米粒子10～20份、催化剂0.5～1份、溶剂400～500份及引发剂中间体0.5～1.5份。

进一步地，所述微纳米粒子包括SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、CeO₂或Fe₃O₄。

进一步地，所述催化剂包括二乙醇胺。

进一步地，所述溶剂包括碳酸丙烯酯或二甲苯。

进一步地，所述引发剂中间体包括2-溴丙酰溴和/或2-氯丙酰氯。

本发明还提供了一种上述所述的原位聚合引发剂的制备方法，包括以下步骤：向溶剂中加入微纳米粒子和催化剂，冷却后加入引发剂中间体，反应即得所述原位聚合引发剂。

进一步地，所述冷却至0℃，所述反应在搅拌下进行，反应温度为0℃、时间为20～30h。

进一步地，所述反应完成后还包括离心，对所得固体进行洗涤、干燥的操作。

本发明同时提供了上述所述的原位聚合引发剂在混聚物和嵌段型聚合物制备中的应用。

进一步地，所述制备过程中采用光引发或热引发。

进一步地，所述光引发采用的为紫外光；所述热引发温度为50～130℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：