[发明专利]一种PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物的制备方法

摘要

本发明提供了一种PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物的制备方法，其中大分子引发剂是以α-溴代丙酸乙酯为引发剂，以氯化亚铜/联二吡啶为催化体系，甲基丙烯酸三氟乙酯（PTFEMA）为单体，通过ATRP方法合成端基含有一个α-溴原子的聚甲基丙烯酸三氟乙酯（PTFEMA-Br）大分子引发剂；以此大分子引发剂引发苯乙烯（St）聚合，得到了分子量分布较窄的PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物。

主权项

1.一种PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，采用如下技术方案：a、一种端基为α-溴原子的聚甲基丙烯酸氟乙酯（PTFEMA-Br）大分子引发剂，其化学结构式如下式Ⅰ所示：式Ⅰn为20-100的自然数；所述PTFEMA-Br大分子引发剂是通过ATRP聚合方法制备而成，具体操作步骤如下：（1）甲基丙烯酸三氟乙酯的处理：用去离子水将甲基丙烯酸三氟乙酯单体洗至中性，然后依次用CaCl₂和CaH₂分别浸泡2天，最后在氮气保护下以及在CaH₂存在下减压蒸馏纯化，于0-4℃密封保存，备用；（2）通过ATRP聚合方法制备PTFEMA-Br大分子引发剂：将100质量份步骤（1）处理好的甲基丙烯酸三氟乙酯单体、2.0-20质量份α-溴代丙酸乙酯引发剂、0.2-20质量份联二吡啶和300-550质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮3-5次以除氧气；然后在氮气保护下，升温至60-120℃，加入0.2-30质量份氯化亚铜反应1-10h，得到PTFEMA-Br大分子引发剂溶液；（3）实验结束后，将聚合液缓慢地倒入装有大量甲醇的烧杯中进行沉淀，边倒边搅拌，然后将聚合物过滤，晾置，随后转移到真空烘箱中于50℃的条件下干燥至恒重；(4) 聚合产物用四氢呋喃溶解，溶液经中性Al₂O₃柱吸附除去铜盐催化剂，滤液再倒入甲醇中进行沉淀、过滤，聚合物50℃真空干燥至恒重，收集得到PTFEMA-Br大分子引发剂；b、以PTFEMA-Br 作为ATRP大分子引发剂合成PTFEMA-b-PSt嵌段共聚物：所述PTFEMA-Br ATRP大分子引发剂应用于ATRP聚合反应制备分子量分布较窄的PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物，其包括以下步骤：（1）苯乙烯的处理，分别用5％NaOH水溶液和去离子水洗涤，无水硫酸镁干燥后减压蒸馏纯化后备用；（2）将100质量份苯乙烯单体、1-200质量份PTFEMA-Br ATRP大分子引发剂和0.01-20质量份联二吡啶以及400-600质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮气3-5次以除去氧气；然后在氮气保护下，升温至90-120℃，加入0.01-30质量份氯化亚铜反应2-30h，得到PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物；（3）实验结束后，将聚合液缓慢地倒入装有大量甲醇的烧杯中进行沉淀，边倒边搅拌，然后将聚合物过滤，晾置，随后转移到真空烘箱中于50℃的条件下干燥至恒重；(4) 聚合产物用四氢呋喃溶解，溶液经中性Al₂O₃柱吸附除去铜盐催化剂，滤液再倒入甲醇中进行沉淀、过滤，聚合物50℃真空干燥至恒重，收集得到PTFEMA-b-PSt含氟嵌段共聚物。