[发明专利]共聚物、中间体及其制备方法、用途

说明书

本发明公开了一种共聚物、中间体及其制备方法、用途。本发明提供的如式1*所示的共聚物具有较低分子量(数均分子量<8000g/mol)，分子量分布在可控范围内(PD<1.6)、对环境友好、易降解且成本较低；由此共聚物构建的CO₂/水乳液乳化效果好，在具有较高CO₂体积分率的同时又具有较好的稳定性。

技术领域

本发明涉及共聚物、中间体及其制备方法、用途。

背景技术

CO₂和水作为地球上两种最丰富的资源形成的乳液可应用于纳米材料制备、萃取分离以及生物医药工程等领域，尤其在提高原油采收率方面备受关注。CO₂是一种溶解能力比较差的溶剂，基于现有的文献报道分析，具有较好乳化效果的表面活性剂主要是含氟以及含硅的表面活性剂(乳化效果的体现在分散相体积分率、乳液构建压力以及乳液稳定时间方面)；其中好的乳液效果为分散相体积分率高(>74％)，乳液构建压力较低以及乳液稳定时间长，但因其毒性大、价格昂贵、不易降解以及污染环境的缺点而未能被大规模使用；而具有环境友好的商用碳氢类表面活性剂，如：PPG工业公司的表面活性剂SAM185、DOW USA的表面活性剂B-70-4600、BSF的表面活性剂L-61等，均存在构建的乳液体系CO₂体积分率不高于70％以及稳定时间比较短的不足。为此，设计及合成环境友好的碳氢类表面活性剂，构建稳定性好的高内相CO₂/水乳液体系将更有意义。

目前报道发现只含C、H、O的聚合物中最具亲CO₂性的是聚醋酸乙烯酯(PVAc)，并且较低分子量的低聚醋酸乙烯酯(OVAc)具有更好的溶解度。Wang等人在量子化学从头计算模拟的基础上，也证明PVAc是只含C、H、O的聚合物中与CO₂亲和性最高的聚合物，具体详见文献[Y.Wang,L.Hong,I.C.Kim,I.H.Paik,J.M.Crosthwaite,A.D.Hamilton,M.Thies,E.Beckman,R.M.Enick,K.Johnson,D.Tapriyal.Design and evaluation of non-fluorous CO₂-soluble polymers.Journal of Physical Chemistry B,2009,113:14971–14980]。但研究发现：若将PVAc作为亲CO₂端制备得到的表面活性剂PVAc-b-PDMAEMA，虽可以构建CO₂体积分散率较高(80％)的乳液，但稳定时间较短。

因此，众多研究者们致力于寻找或合成一种表面活性剂，可以有效地乳化CO₂-H₂O体系，用以制备CO₂体积分率较高的稳定的C/W型乳液，但均未获得理想效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中以PVAc作为亲CO₂端制备得到的表面活性剂聚醋酸乙烯酯-b-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯构建的乳液体系CO₂体积分率稳定时间比较短的缺陷，而提供一种如式1*所示的共聚物、中间体及其制备方法、用途。该共聚物具有较低分子量数均分子量<8000g/mol、分子量分布在可控范围内(PD<1.6)、对环境友好、易降解且成本较低；由此共聚物构建的CO₂/水乳液乳化效果好，在具有较高CO₂体积分率的同时又具有较好的稳定性。

本发明提供了一种如式1*所示的共聚物：

所述式1*所示共聚物的数均分子量<8000g/mol；所述的n＝1～100，例如3～30，再例如n＝5～16；所述的m＝1～100，例如5～40，再例如m＝10～22。