[发明专利]一种含POSS含氟三嵌段丙烯酸酯共聚物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种含POSS含氟三嵌段丙烯酸酯共聚物及其制备方法。制备过程中，利用原子转移自由基聚合法,依次以丙烯酸酯基异丁基POSS，甲基丙烯酸甲酯,全氟烷基丙烯酸酯为三种嵌段对应的单体进行聚合反应，从而制备得到一种含POSS含氟的三嵌段丙烯酸共聚物。该制备方法工艺简单，操作方便，反应条件易于控制，反应产物结构明确，且分子量和分子量分布可控。制备得到的三嵌段聚合物有优良的疏水性，涂层静态水接触角大于150°，滚动角小于6°，有较强耐酸碱性和耐摩擦性，适用于超疏水涂料领域，拓宽了含POSS聚合物在超疏水涂料方向的应用范围。

主权项

1.一种含POSS含氟三嵌段丙烯酸酯共聚物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)含POSS大分子引发剂的合成：以质量份数计，将20～40份MAPOSS单体与第一溶剂混合，充分溶解，加入0.4～3.2份含溴引发剂α‑溴代丙酸乙酯，1.5～7.3份配体N,N,N,N,N–五甲基二乙烯三胺和0.1～0.5份催化剂氯化亚铜，进行冷冻‑抽真空‑解冻循环操作，在保护气体气氛下反应；反应结束后，加入第二溶剂溶解反应后的产物，过中性氧化铝柱，除去催化剂体系，随后在搅拌条件下滴入到石油醚中清洗，以除去未反应完的单体，最后将收集到的沉淀真空干燥，得到含POSS大分子引发剂；(2)含POSS含氟三嵌段丙烯酸酯共聚物的制备：以质量份数计，将10～30份所述含POSS大分子引发剂与第一溶剂混合，溶解，加入20～50份甲基丙烯酸甲酯，1.5～7.3份配体PMDETA和0.1～0.5份催化剂CuCl，进行冷冻‑抽真空‑解冻循环操作，在保护气体气氛下40～80℃反应15～24小时；反应结束后，加入第二溶剂溶解反应后的产物，并将其过中性氧化铝柱以除去催化剂体系，随后在搅拌条件下将溶液滴入到石油醚中清洗以除去未反应完的单体，最后将收集到的沉淀真空干燥，得到含POSS双嵌段聚合物PMAPOSS_X‑b‑PMMA_Y；将得到的双嵌段聚合物用含氟溶剂溶解并加入10～45份含氟单体全氟烷基丙烯酸酯,1.5～7.3份配体N,N,N,N,N–五甲基二乙烯三胺和0.1～0.5份催化剂氯化亚铜，冷冻‑抽真空‑解冻循环操作，在40～80℃保护气体气氛下反应15～24小时，最后将反应完收集到的沉淀真空干燥，得到含POSS含氟三嵌段丙烯酸酯共聚物PMAPOSS_X‑b‑PMMA_Y‑b‑PFMA_Z；所述的含POSS含氟三嵌段丙烯酸酯共聚物具有如下结构式：其中X为5～50，Y为30～100，Z为20～60，R为异丁基、环己基或苯基；b表示聚合物结构式中嵌段共聚物。