[发明专利]一种高分子表面活性剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面活性剂的制备方法，具体涉及一种高分子表面活性剂的制备方法。

背景技术

高分子表面活性剂是分子量在数千以上且具有表面活性的物质。与低分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂具有很好的分散、乳化、增稠、稳定以及絮凝等性能，在增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等方面有广泛的应用。

根据分子结构及制备方法分类，高分子表面活性剂主要可以分为接枝型共聚物、嵌段型共聚物以及无规型共聚物。其中对分子量可控、分子量分布较窄、分子结构与组成可设计的嵌段型共聚物的研究是高分子研究领域中最富有意义且具有挑战性的工作之一。结构明确的嵌段共聚物会表现出一系列优异的性质，比如在选择性溶剂中，嵌段聚合物能够发生缔合形成胶束。因此其不但在高分子溶液理论方面，而且在乳液聚合、生命科学、药学和材料科学等领域也有广泛的应用前景。

1998年Rizzdao等报道了一种新型的活性自由基聚合。他们在传统自由基引发剂引发下，采用多种双硫代酯调控苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等单体聚合，所得的聚合物分子量随转化率升高而线性增加；分子量分布指数则呈下降趋势，并且小于1.3，具有活性聚合的特征。RAFT聚合的机理是通过硫代碳酸酯为链转移剂使可逆的链转移过程速率大大的超过链增长速率。这个聚合过程包括一个活性链的可逆加成-断裂链转移反应，所以称为RAFT聚合。

通过RAFT聚合合成的聚合物，其链转移剂上的硫代碳酸酯基团仍然留在聚合物上，其可作为大分子链转移剂调控第二种单体的聚合，形成结构规整的嵌段聚合物。Gaillard等(N Gaillard，J Claverie，A Guyot.Progressin Organic Coatings，2006，57：98-109.)(N Gaillard，A Guyot，J Claverie.Journal of Polymer Science：Part A：Polymer Chemistry，2003，41：684-698.)使用RAFT试剂CTA1和CTA2合成了聚丙烯酸丁酯-b-聚丙烯酸嵌段共聚物(PBA-b-PAA)。研究结果表明嵌段共聚物的分子量随着转化率的增加而线性增加，并且接近理论分子量，但是分子量分布较宽(PDI为1.8-1.9)。

Save等(M Save，M Manguian，C Chassenieux，et al.Macromolecules，2005，38：280-289.)使用CTA3为链转移剂通过本体聚合的方式合成了聚苯乙烯-b-聚对乙烯基苄基氯嵌段共聚物(PS-b-PVBC)，季铵化后得到聚苯乙烯-b-聚乙烯基苄基三乙基氯化铵嵌段共聚物(PS-b-P(VBTEAC))。研究结果表明，聚合物的实验数均分子量和理论值接近，且数均分子量随转化率的增加而线性增加，分子量分布指数低于1.3。

Garnier等(S Garnier，A Laschewsky.Macromolecules，2005，38：7580-7592.)使用RAFT技术合成了以聚丙烯酸丁酯为疏水性嵌段和六种不同的亲水性嵌段的两亲性嵌段共聚物。首先，以硫代苯乙酸苄基酯(BDTPhA)(CTA4)为链转移剂合成了聚丙烯酸丁酯。之后，以此聚丙烯酸丁酯大分子RAFT试剂调控六种不同亲水性单体聚合，得到六种不同的嵌段共聚物，如聚丙烯酸丁酯-b-聚丙烯酰吡咯[poly(M1-b-M2)]、聚丙烯酸-b-聚N，N-二甲基丙烯酰胺[poly(M1-b-M2)]、聚丙烯酸丁酯-b-聚丙烯酸乙基甲基亚砜酯[poly(M1-b-M4)]、聚丙烯酸丁酯-b-聚丙烯酸乙二醇单甲醚酯[poly(M1-b-M5)]、聚丙烯酸丁酯-b-聚N-1-磺酸基-2-甲基异丙基丙烯酰胺[poly(M1-b-M6)]、聚丙烯酸丁酯-b-聚N，N，N-三甲基丙铵基丙烯酰胺[poly(M1-b-M7)]。