[发明专利]梳状接枝共聚物与其形成方法

说明书

技术领域

本发明是涉及梳状接枝共聚物，及其形成方法。

背景技术

压克力聚合物(即聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)具有极优异的光学特性及耐候性，广泛运用于光电、照明、汽车等工业，尽管PMMA拥有这些优势，仍然有些材料上的特性(例如：耐热性、机械性质、或是柔韧性)需要改进以符合光学及其它应用。综上所述，目前亟需新方法调控接枝单体种类与接枝量。

梳状接枝压克力聚合物具有极佳物理性质，如优异冲击性质及较佳耐热与柔韧性质，广泛地运用于各类商业化产品。梳状接枝聚合物的合成方法极多。

其中，活性自由基聚合法(Living Radical Polymerization)相较于传统自由基聚合法反应条件温和，不但能得到狭窄的分子量分布且能控制聚合物组成与结构。藉由分子链末端的活性基团可与不同的单体进行聚合反应，并且还能再以具有此种末端活性基团的高分子巨引发剂(macroinitiator)去进行共聚反应。活性自由基聚合技术可制备出星状共聚物(star copolymer)、接枝共聚物(graftcopolymer)及树枝状聚合物(hyperbranched copolymer)等。

US20020183473提及PMMA-g-PDMS接枝共聚物(PMMA-接枝-聚二甲基硅氧烷，PMMA-g-poly(dimethylsiloxane))可利用原子转移自由基聚合法(AtomTransfer Radical Polymerization，ATRP)或可逆加成断链转移聚合法(ReversibleAddition-Fragmentation Chain Transfer，RFAT)而合成该梳状接枝共聚合物。Y.Okamoto等人在J.POLYM.SCI.PART A：POLYM.CHEM.：VOL.47(2009)中，使用具强推电子基的叔丁氧基自由基(tert-butyloxy radicals)引发剂进行MMA聚合反应，可直接获得梳状接枝聚合物PMMA-g-PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯-接枝-聚甲基丙烯酸甲酯，poly(methyl methacrylate)-graft-poly(methylmethacrylate))。

发明内容

本发明的目的在于通过新颖的自由基改质方法，直接对线状PMMA进行改质，从而得到一种梳状接枝共聚物。

本发明提供一种梳状接枝共聚物(comb-shaped graft copolymers)，其结构式如下：

其中R₁是择自下列结构：

R₂是氢或甲基；R₃是酯基、烷酯基、芳基、或杂芳基；x是介于10至10⁶之间；y是介于10至10³之间；以及z是介于10至10⁵之间。

本发明还提供一种梳状接枝共聚物的形成方法，包括：加热线状聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、过氧化物自由基引发剂、与氮氧基化合物，使其反应形成自由基巨引发剂；以及加热自由基巨引发剂与双键单体，使其反应形成梳状接枝共聚物；

其中所述线状聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的结构如下：

其中所述双键单体的结构如下：

其中所述自由基巨引发剂的结构如下：

其中所述梳状接枝共聚物的结构如下：

其中R₁是择自下列结构：

R₂是氢或甲基；R₃是酯基、烷酯基、芳基、或杂芳基；x是介于10至10⁶之间；y是介于10至10³之间；以及z是介于10至10⁵之间。