[发明专利]一种十一烯酸基共聚物及制备方法

说明书

本发明公开了一种十一烯酸基共聚物及制备方法，属于高分子沉淀聚合领域。所述的十一烯酸基共聚物的制备，是在氮气的保护下，将20～80份(物质的量分数，下同)十一烯酸及其衍生物、80～20份顺丁烯二酸酐(MHA)和0.25～4份引发剂在溶剂中溶解，于50～85℃下反应5～10小时得到聚合物沉淀，用四氢呋喃溶解、石油醚沉淀后离心分离，在110℃温度下真空干燥至恒重。本发明制备过程操作简单，聚合物直接从溶剂中沉淀出来，后处理方便。所获得的共聚物分子链上含有活性较高的酸酐基团，以及长链烷基、羧基等官能团，可以进行胺化、酯化等多种化学反应用于共聚物材料的合成与改性。

技术领域

本发明涉及一种新型的十一烯酸基共聚物及制备方法。具体是十一烯酸及其衍生物和马来酸酐(MAH)在自由基引发剂的作用下通过沉淀聚合的方法制备得到一种含有酸酐、羧基以及长链烷基的多官能团共聚物。

背景技术

目前，大多数聚合物材料都是来自不可再生的化石资源，随着化石资源的短缺，环境的恶化，使用生物质可再生化合物用于改性或制备复合材料的方法正日益受到重视。经过人们的不断探索，油脂、多糖(主要是纤维素和淀粉)、木材和蛋白质等可再生资源已得到广泛应用。其中，油脂及其衍生物由于原料易得，成本低廉，在聚合物合成领域越来越受到人们的青睐。油脂化合物按其来源可分为植物油脂和动物油脂，其主要成分一般都是含偶数碳原子的高级脂肪酸的甘油酯，其分子式中的酯键结构可进行多种化学反应，如水解反应、还原反应和胺解反应等，利用这些反应可制备多种油脂基化学品。

十一烯酸(UA)以蓖麻油为原料经过热解而来，分子结构上带有双键和羧基两个官能团可以进行多种化学反应。UA本身具有抑制真菌的作用，是一种重要的医药中间体。另外，由于UA本身所具有的长链烷基结构使其可以作为一种软单体使用，来降低聚合物的玻璃化转变温度(Tg)。以十一烯酸为基本单体经化学改性如酯化、酰胺化等可得到一系列十一烯酸衍生物。十一烯酸及其衍生物大量于合成医药产品，如复方十一烯酸锌具有杀灭真菌的效果，多用于皮肤癣菌、脚气灵等。同时它也是合成香料的重要原料，如十一烯醛广泛用于香料，调制柑橘类果香型香精，用于食品；调制玫瑰、铃兰等花香型香精，用于化妆品等。除此之外，在制备生物可降解性弹性体、水凝胶、胶黏剂、乳化剂和光敏材料等领域十一烯酸及其衍生物也有着重要的应用。但UA及其衍生物分子链中含有一个端双键结构属于烯丙基单体(CH2＝CH-CH2Y)，这类化合物在自由基反应过程中易发生向单体的链转移，生成的烯丙基自由基活性较弱，因此均聚物聚合度不大。

马来酸酐是一种常用的重要基本有机化工原料，是世界上仅次于醋酐和苯酐的第三大酸酐原料。广泛用于合成聚酯树脂、涂料、造纸助剂、食品添加剂等。马来酸酐分子上的双键和酸酐结构可以发生酰化、酰胺化、脱羧、聚合等反应。马来酸酐也经常用来与苯乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯等发生共聚或接枝反应生成所需要的聚合物。其中苯乙烯/马来酸酐自由基共聚反应是一种具有代表性的交替聚合反应类型，一直为研究的热点，所得的交替型共聚物SMA在仿织物整理剂、保护单体、施胶剂、有机颜料分散剂等领域有着广泛的应用。陈玉湘等(CN 105801752 A)公开了一种β-石竹烯-马来酸酐共聚物的制备方法及应用，将所得共聚物进行皂化得到一种阴离子表面活性剂。王虎(CN 105566553 A)公开了一种丙烯酸-马来酸酐共聚物及其制备方法，所得共聚物可完全或者部分取代三聚磷酸钠用于洗涤剂中。

由于十一烯酸与马来酸酐的极性效应因子e差别较大，因此易发生共聚反应。本发明通过沉淀聚合的方法制备了十一烯酸及其衍生物/马来酸酐共聚物，所得共聚物分子链上带有的活性较高的酸酐基团以及羧基等官能团可以进行酯化、胺化等多种化学反应。可作为一种环氧树脂固化剂或者皂化后作为一种阴离子表面活性剂应用在乳液聚合或者洗涤剂中，代替(甲基)丙烯酸与马来酸酐的共聚物。另外，UA本身所具有的长链烷基结构，也可以对材料进行增韧改性。

发明内容