專利名稱:一種四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚及其制備方法
技術領域:
本發明屬于高分子材料合成領域,涉及一種四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚及其制備方法。
背景技術:
超支化聚合物是最近幾十年發展起來的一類新型高分子材料,其特殊的三維拓撲結構使得分子鏈之間纏結較少,因而具有低粘度、不易結晶和易成膜等優越的物理化學性能。同時,這種高度支化的結構能通過化學修飾帶有大量的活性官能團,在納米材料、光電材料、生物醫用材料及超分子材料等領域具有重要的應用價值。聚醚多元醇(簡稱聚醚)通常是環醚單體如環氧乙烷(E0)、環氧丙烷(PO)、環氧丁烷(B0)、四氫呋喃(THF)等在催化劑 存在下經開環聚合制得,具無毒、無腐蝕性,結構可調,具有良好的溶劑溶解性和生物相容性,已作為乳化劑、分散劑、潤濕劑、消泡劑、破乳劑、抗靜電劑、造紙助劑及聚氨酯泡沫塑料的中間體等得到廣泛應用。利用超支化技術,制備具有新型結構的超支化聚醚(HBPE),為開發高性能聚醚材料開辟了新途徑,有望合成出具有重要應用價值的高附加值聚醚類產品O目前,超支化脂肪族聚醚主要通過帶有羥基的環醚單體開環聚合來制備,包括陽離子開環聚合和陰離子開環聚合。常用的陽離子開環聚合單體主要是帶羥基的環氧丁烷衍生物,包括3-乙基-3-羥甲基環氧丁烷(EHO)和3-甲基-3-羥甲基環氧丁烷(MHO)等。陰離子開環聚合單體主要是帶有羥基的三元環醚,其中以環氧丙醇(縮水甘油)最為常用。但是這些方法很難控制聚合物合物的支化度,制備的產物往往支化度較高。最近,H. Frey等人(Macromol Rapid Comm 2010,31,1811)采用環氧乙燒和縮水甘油進行陰離子開環共聚經一步法制備出了具有無規支化結構的聚環氧乙烷,通過調節線型單體的加入量能大范圍的調節聚合物的支化度,可方便的對超支化聚醚的性能進行設計。
發明內容
要解決的技術問題為了避免現有技術的不足之處,本發明提出一種四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚及其制備方法。技術方案—種一種四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚,其特征在于原料組分的質量份為四氫呋喃8(Γ100份、環氧丙醇5-300份和陽離子引發劑O. 05 80份;所述的四氫呋
喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚具有以下分子結構
權利要求
1.一種四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚,其特征在于原料組分的質量份為四氫呋喃8(Γ100份、環氧丙醇5-300份和陽離子引發劑O. 05 80份;所述的四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚具有以下分子結構
2.根據權利要求I所述四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚,其特征在于加入質量份400份以內的溶劑;所述溶劑為甲苯,二氯甲烷或丙酮。
3.根據權利要求I所述四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚,其特征在于所述陽離子引發劑為三氟化硼乙醚絡合物、三氟化硼四氫呋喃絡合物、磷鎢酸或濃硫酸。
4.一種制備權利要求Γ3任一項所述四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚的方法,其特征在于步驟如下 步驟I :將四氫呋喃和環氧丙醇在_40°C -40°C攪拌混合均勻后加入陽離子引發劑,在常壓下進行陽離子開環共聚反應O. 5-48小時; 步驟2 :加入終止劑終止反應,制得無規超支化的共聚醚;所述終止劑的加入量為引發劑摩爾數的1-1000倍;所述終止劑為水、氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于在步驟I中加入溶劑與四氫呋喃和環氧丙醇在-40°C -40°C攪拌混合均勻后加入陽離子引發劑,在常壓下進行陽離子開環共聚反應O. 5-48小時。
全文摘要
本發明涉及一種四氫呋喃-環氧丙醇無規超支化共聚醚及其制備方法,選取了四氫呋喃為線型單體,和環氧丙醇進行陽離子開環共聚制備無規超支化聚醚。其中環氧丙醇結構中的三元環醚在聚合反應的鏈引發過程中首先形成三元環氧鎓離子,高活性的三元環氧鎓離子可同時引發四氫呋喃和環氧丙醇開環聚合而進行無規共聚反應。當環氧丙醇三元環打開進入分子鏈后,其含有的醇羥基通過鏈轉移反應可形成新的活性點引發鏈增長,制備出了一種新型的無規超支化脂肪族共聚醚。方法簡便易行,原料易得,引發劑來源廣泛。
文檔編號C08G65/28GK102887998SQ20121035580
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者范曉東, 范偉偉, 張萬斌, 白陽, 王罡 申請人:西北工業大學