一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚物及其制備方 法和應(yīng)用，具體涉及一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形聚（甲基）丙烯酸甲酯及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 梳形接枝共聚物是由兩種不同的高分子鏈以化學(xué)鍵連接而成的。其中之一是由 A單元組成的高分子主干（骨架），即主鏈；另一個(gè)是由B單元組成的高分子分枝，即側(cè)鏈。 通過(guò)共價(jià)鍵將側(cè)鏈結(jié)合到主鏈的途徑有三種，分別是Graftto,Graftthrough和Graft from。所謂Graftthrough方法，是先合成大分子的側(cè)鏈，利用聚合方法把末端帶有雙鍵或 其它反應(yīng)基團(tuán)的大分子單體聚合起來(lái)從而制備梳形接枝聚合物。Graftthrough方法的優(yōu) 點(diǎn)是能夠很好的控制梳形接枝聚合物的接枝密度和結(jié)構(gòu)完善性。
[0003] 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展要求高分子材料具有多方面的、很高的綜合性能。例如，要求 某些塑料既耐高溫，又易于成型加工；既要求高強(qiáng)度，又要求韌性好；既具有優(yōu)良的力學(xué)性 能，又具有某些特殊功能等。顯然，單一的高聚物是難以滿(mǎn)足這些高性能化要求的。同時(shí)， 要開(kāi)發(fā)一種全新的材料也不容易，不僅時(shí)間長(zhǎng)，耗資大，而且難度也相當(dāng)高；相比之下，利用 已有的高分子材料進(jìn)行共混改性制備高性能材料，不僅簡(jiǎn)捷有效，而且也相當(dāng)經(jīng)濟(jì)。60年代 以來(lái)，聚合物共混改性技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)，它通過(guò)多種聚合物的共混，使不同聚合物的特性 優(yōu)化組合于一體，使材料性能獲得明顯改進(jìn)，或賦予原聚合物所不具有的嶄新性能，為高分 子材料的開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)辟了一條廣闊的途徑。
[0004] 高分子合金是由兩種或兩種以上高分子材料構(gòu)成的復(fù)合體系，具體來(lái)說(shuō)，是由兩 種或兩種以上不同種類(lèi)的樹(shù)脂，或者樹(shù)脂與少量橡膠，或者樹(shù)脂與少量熱塑性彈性體，在熔 融狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)共混而制備的復(fù)合體系。但是高分子合金多屬不相容體系，為獲得具有實(shí)用 價(jià)值的高分子合金材料，必須對(duì)不相容高分子體系進(jìn)行形態(tài)控制和界面改性。反應(yīng)性增容 劑依靠自身反應(yīng)性基團(tuán)與其他高分子組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵從而實(shí)現(xiàn)增容，因此， 其制備關(guān)鍵是如何在聚合物中引入高活性反應(yīng)性官能團(tuán)，較為簡(jiǎn)單的辦法是采用適當(dāng)?shù)幕?學(xué)反應(yīng)，使聚合物主鏈，側(cè)鏈或者端基帶上反應(yīng)性基團(tuán)。
[0005] 本申請(qǐng)人在專(zhuān)利CN103421154A中公開(kāi)了一種含有反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝聚合物 及其制備方法與應(yīng)用。在該專(zhuān)利中，反應(yīng)性基團(tuán)位于分子主鏈上，在反應(yīng)性共混過(guò)程中，反 應(yīng)性基團(tuán)與互補(bǔ)基團(tuán)之間的化學(xué)反應(yīng)要受到接枝側(cè)鏈空間位阻效應(yīng)的干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個(gè)目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚 物，具體地說(shuō)，是側(cè)鏈含有反應(yīng)基團(tuán)的梳形聚（甲基）丙烯酸甲酯。
[0007] 本發(fā)明共聚物是主鏈為小分子單體A、側(cè)鏈為大分子單體B的梳形接枝共聚物；大 分子單體B的重量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的0.Iwt%?80wt%，小分子單體A的重量為梳 形接枝共聚物質(zhì)量的99. 9wt%?20wt% ;
[0008] 所述的梳形接枝共聚物的數(shù)均分子量為5000?100000 ;
[0009] 作為優(yōu)選，小分子單體A的重量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的80wt%?50wt%;
[0010] 作為優(yōu)選，大分子單體B的重量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的5wt%?50wt% ;
[0011] 作為優(yōu)選，梳形接枝共聚物的數(shù)均分子量為15000?60000;
[0012] 所述的大分子單體B用通式（1)表示：
[0013]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚物，其特征在于該共聚物是主鏈為小分子單體A、 側(cè)鏈為大分子單體B的梳形接枝共聚物；大分子單體B的重量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的 0?lwt%?80wt%，小分子單體A的重量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的99. 9wt%?20wt% ; 所述的梳形接枝共聚物的數(shù)均分子量為5000?100000 ; 所述的大分子單體B用通式（1)表示：
其中Ri、R2為氫原子現(xiàn)甲基，K3為甲基、乙基、」基、叔」基現(xiàn)者?縮水甘油基，R4為氫原 子或仲丁基，X表示-CH2CH(OH)CH2-或-Z-NHCO-，Y為-Lfl^-S-，Z為-(CH2CH20)a (CH2)b-，Li 為直接鍵合、-〇_、-COO-或者-NH-，L2SCl?C20亞烷基或者C6?C20芳基，S表示硫原 子，n為5?100的整數(shù)，m為0或1，a為0?20的整數(shù)，b為1?20的整數(shù)； 所述的大分子單體B的數(shù)均分子量為500?10000 ; 所述的小分子單體A為甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、含羥基酯、甲基丙烯酰胺、不飽和腈、 苯乙烯單體及其衍生物的一種或多種。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚物，其特征在于小分子單體A 的重量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的80wt%?50wt% ;大分子單體B的重量為梳形接枝共聚 物質(zhì)量的5wt%?50wt% ;梳形接枝共聚物的數(shù)均分子量為15000?60000。
3. 制備如權(quán)利要求1所述的一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚物的方法，其特征在于該 方法是將小分子單體A與大分子單體B共聚形成主鏈為小分子單體A、側(cè)鏈為大分子單體B 的梳形接枝共聚物；大分子單體B的加入量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的0.lwt%?80wt%， 小分子單體A的加入量為梳形接枝共聚物質(zhì)量的99. 9wt%?20wt% ; 所述的梳形接枝共聚物的數(shù)均分子量為5000?100000 ; 所述的小分子單體A為甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、含羥基酯、甲基丙烯酰胺、不飽和腈、 苯乙烯單體及其衍生物的一種或多種。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚物的制備方法，其特征在于所 述的共聚方法為本體聚合，具體操作是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將聚合引發(fā)劑-1、鏈轉(zhuǎn)移劑、小分子 單體A、大分子單體B混合，50?120°C下反應(yīng)1?10小時(shí)，得到梳形接枝共聚物； 所述的聚合引發(fā)劑-1為油溶性引發(fā)劑； 所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇、巰基乙醇、3-巰基丙醇、巰基乙酸、巰基蘋(píng)果酸、巰基 乙酸異辛酯、3-巰基丙酸正丁酯或二巰基乙酸乙二醇酯； 大分子單體B與小分子單體A和大分子單體B總量的質(zhì)量比為0. 1?80 :100 ;油聚合 引發(fā)劑-1與小分子單體A和大分子單體B總量的質(zhì)量比為0.001?5 :100 ;鏈轉(zhuǎn)移劑與聚 合引發(fā)劑-1的摩爾比為〇. 1?10 :1。
5. 如權(quán)利要求3所述的一種含反應(yīng)基團(tuán)的梳形接枝共聚物的制備方法，其特征在于所 述的共聚方法為溶液聚合法，具體操作是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將聚合引發(fā)劑-2、鏈轉(zhuǎn)移劑、小分 子單體A、大分子單體B溶于有機(jī)