[发明专利]一种双酚AF-PEG嵌段共聚物亲水表面涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双酚AF‑PEG嵌段共聚物亲水表面涂层及其制备方法，首先通过烯烃易位聚合制备双酚AF‑PEG嵌段共聚物，然后以所制备的嵌段共聚物构建亲水抗结冰表面涂层。制备的双酚AF‑PEG嵌段共聚物，分子量可控，其表面能够产生微相分离结构，亲水强；制备方法简单，反应条件温和，反应时间短，有利于工业化。采用该嵌段共聚物所形成的亲水表面，其水接触角小于20°。由于含氟链段与PEG链段虽水分子的相互作用力不同，低温下可干扰水分子在该共聚物表面上的聚集，在‑7～0℃之间可防止冰的粘附，延长结冰时间。在防结冰领域具有良好广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种双酚AF-PEG嵌段共聚物亲水表面涂层及其制备方法，属于涂层制备及应用技术领域。

背景技术

冰灾给人类和社会带来重大的危害，如何有效的防止低温下水滴在基质表面上的结冰已成为一个重要而紧迫的课题。目前，所使用的抗结冰涂层存在种类少，应用局限性大等诸多问题，根本不能满足社会的要求，急需要研制出一种综合性能优良的抗结冰涂层材料（Progress in Chemistry, 2012 24:2087-2096）。近年来，亲水表面的抗结冰涂层受到了广泛关注。嵌段共聚物是化学结构不同链段交替聚合而成的一类功能聚合物。具有特定结构的嵌段聚合物会表现出与简单线形聚合物，以及许多无规共聚物甚至均聚物的混合物不同的性质，在防冰、防污、血液相容性等方面具有极大的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中的不足，提供一种双酚AF-PEG嵌段共聚物亲水表面涂层及其制备方法。首先通过烯烃易位聚合制备双酚AF-PEG嵌段共聚物，然后以所制备的嵌段共聚物构建亲水抗结冰表面涂层。

本发明技术方案如下：

一种双酚AF-PEG嵌段共聚物亲水表面涂层，是以主链含有双键的双酚AF-PEG嵌段共聚物和HS-PEG-SH（双巯基聚乙二醇）为原料，在催化剂作用下，室温通过紫外光照射反应30～200min而成；所述的亲水表面涂层水接触角小于20°。

进一步地，所述的主链含有双键的双酚AF-PEG嵌段共聚物，数均分子量为4000～96000，其表面的水接触角小于40°，其结构如式Ⅰ所示：

式中， n 为8～150的自然数，m 为5～100的自然数；

R1为：

；

R2为：

，

式中，x为10～120的自然数。

优选地，所述的主链含有双键的双酚AF-PEG嵌段共聚物，其制备方法为：将端基含有双键的双酚AF聚芳酯和端基含有双键的聚乙二醇溶于溶剂中，混合均匀后，在催化剂作用下于30～105℃反应1～6h，反应完后除去溶剂即得。

上述主链含有双键的双酚AF-PEG嵌段共聚物，在制备过程中，优选地：

所述端基含有双键的双酚AF聚芳酯与端基含有双键的聚乙二醇、催化剂的摩尔比为1:1.5～4：0.002～0.1；

所述端基含有双键的聚乙二醇，数均分子量为1000～20000，是聚乙二醇双丙烯酸酯或聚乙二醇双乙烯基醚中一种或其混合物；

所述溶剂为四氢呋喃或二甲基甲酰胺中的一种或其混合物；

所述催化剂为Gruubs 钌系催化剂中的一种；优选为GruubsⅠ、GruubsⅡ、GruubsⅢ、Gruubs-HoveydaⅠ或Gruubs-HoveydaⅡ，其结构式如下：

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