[发明专利]含POSS聚丙烯酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物及其制备

摘要

本发明公开了一种含POSS聚丙烯酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物及其制备方法。该方法过程包括：将氢封端聚硅氧烷与丙烯醇反应，制得羟基封端聚硅氧烷；将此羟基封端聚硅氧烷与羧基硫代碳酸酯反应，制得聚硅氧烷大分子RAFT试剂；将此聚硅氧烷大分子RAFT试剂、丙烯酸酯类单体及POSS单体与引发剂进行聚合，制备出含POSS的聚丙烯酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物。该方法的特点是操作简单，反应条件温和，反应产物具有较好的表面性能以及与基材之间较好的粘结性能，并且用于低表面能疏水涂层材料中，用于制备防冰雪、防污涂料。

主权项

1.一种含笼型聚倍半硅氧烷的聚丙烯酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物的制备方法,所述的含笼型聚倍半硅氧烷的聚硅氧烷-聚丙烯酸酯嵌段共聚物的重复单元结构如下：式1式1中，m、n分别为独立的1~1000的整数；i、j分别为独立的0~18的整数；x为10~300的整数；R₁为CH₃或OH；R₂为其中：R为C₁-C₈的烷烃或氟化烷烃；R₃、R₄各自独立的为H或CH₃；R₅为CH₃或CH₂CH₂CF₃，其特征在于包括以下过程：1）羟基封端聚硅氧烷的制备将氢封端聚硅氧烷和丙烯醇按摩尔比1:（1~2）加入到异丙醇中，得到50~60wt%的异丙醇溶液，在氮气或氩气的保护下，按铂催化剂与氢封端聚二甲基硅氧烷中硅氢键的摩尔比1:（0.0001~0.0002）的比例加入铂催化剂，在20~30℃下反应0.5~1.5h后，升温到60~100℃，反应0.5~1.5h后使用旋转蒸发仪除去反应溶剂，真空干燥，彻底除去溶剂，得到羟基封端聚硅氧烷；2）聚硅氧烷大分子可逆加成-断裂链转移试剂的制备将步骤1）制得的羟基封端聚硅氧烷和催化剂二环己基碳二亚胺按摩尔比1:（1~2）加入到无水二氯甲烷中，得到含有羟基封端聚基硅氧烷5~7wt%的二氯甲烷溶液，再按羟基封端聚硅氧烷与羧基硫代碳酸酯的摩尔比1:（1~5）的比例加入羧基硫代碳酸酯，室温下搅拌48~72h后，用正己烷清洗，滤除不溶物，使用旋转蒸发仪除去反应溶剂，离心分层，取上层清液，用甲醇清洗3~5次，真空干燥后，得到数均分子量在1000~20000g/mol的聚硅氧烷大分子可逆加成-断裂链转移试剂；3）含笼型聚倍半硅氧烷的聚丙烯酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物的制备将步骤2）制得的聚硅氧烷大分子可逆加成-断裂链转移试剂、丙烯酸酯类单体、笼型聚倍半硅氧烷单体和引发剂按质量比1:（1~5）:（0.05~0.50）:（0.05~0.1）的比例加入到反应溶剂中溶解，得到含聚硅氧烷大分子RAFT试剂15~30wt%的溶液，在65~85℃下反应10~15h后，用冰水冷却，四氢呋喃稀释，用甲醇多次沉淀，对沉淀物进行真空干燥后，得到含笼型聚倍半硅氧烷的聚丙烯酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物。