[发明专利]用于文物粘接保护的POSS基多臂嵌段共聚物的制备方法

说明书

用于文物粘接保护的POSS基多臂嵌段共聚物的制备方法，先合成不同臂数的引发剂，再利用不同臂数的引发剂通过ATRP技术引发GMA单体，然后利用不同臂数的大分子引发剂通过ATRP技术引发MA‑POSS单体，最后固化得到POSS基多臂嵌段共聚物，POSS基多臂嵌段共聚物的制备过程是通过经典原子转移自由基(ATRP)技术，具有过程方法简单快速，制备成本低，粘接性良好，且耐高低温的特点。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料和文物保护领域，特别涉及了一种粘接用保护材料——用于文物粘接保护的POSS基多臂嵌段共聚物的制备方法。

技术背景

笼型低聚倍半硅氧烷(Polyhedral oligomeric silsesquioxane，POSS)是由-Si-O-Si-搭建的无机框架和外围的有机基团共同组成的一类直径为1-3nm的分子级纳米有机硅，并且无机组分给予材料优异的耐热、耐候、耐高低温等性能。甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一种兼有环氧官能团和双键的双官能度单体，可以利用双键的反应活性将其引入到聚合物中，得到具有良好粘接性能的材料。因此，为了改善环氧自聚物的弱点，通过GMA单体和POSS共聚制备得到多臂嵌段共聚物。其中，POSS无机内核赋予杂化材料良好的硬度、耐热、耐候性、耐腐蚀和耐高低温等性能，GMA开环固化后赋予杂化材料良好的粘接性能。所以，将其作为文物保护类粘接材料，具有重要的研究意义和实用价值。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供了一种用于文物粘接保护的POSS基多臂嵌段共聚物的制备方法，POSS基多臂嵌段共聚物的制备过程是通过经典原子转移自由基(ATRP)技术，具有过程方法简单快速，制备成本低，粘接性良好，且耐高低温的特点。

为了达到上述目的，本发明的技术方案：

用于文物粘接保护的POSS基多臂嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、不同臂数引发剂的合成

利用醇中的羟基与溴代异丁酰溴中的酰溴基团进行酯化反应，生成ATRP引发剂。

步骤二、L/S-(PGMA)_1,2,4,6的合成

利用步骤(1)制备得到的不同臂数的引发剂通过ATRP技术引发GMA单体，具体方法如下：将不同臂数的引发剂、CuCl、联二吡啶按照物质量比为1：(1-6)：(2-12)加入到茄型反应瓶中，抽真空、充氮气循环三次后，加入量为两倍于单体量的环己酮溶剂，常温下磁力搅拌1h至形成均一的溶液后，加入物质量为(200-1200)的GMA单体，升温至60℃，反应5h，反应完毕后，停止加热，并通空气，加入过量的THF稀释，搅拌24h至反应完全结束，将上述稀释后的反应液流经氧化铝柱，以除去体系中的配体与铜离子，得到的无色反应液旋蒸浓缩，最后在过量的甲醇中沉析，真空干燥，得到白色粉末产品。

步骤三、L/S-(PGMA-b-MA-POSS)_1,2,4,6的合成

利用步骤(2)制备得到的不同臂数的大分子引发剂通过ATRP技术引发MA-POSS单体，具体方法如下：将不同臂数的大分子引发剂、CuCl、联二吡啶与MA-POSS按照物质量比为1：(1-6)：(2-12)：(10-60)加入到茄型反应瓶中，抽真空、充氮气循环三次后，加入加入量为两倍于单体量的环己酮溶剂，常温搅拌30min后，升温至100℃，反应8h；反应结束后，停止加热，并通空气，加入过量的THF稀释，搅拌24h，使反应完全结束；将上述稀释后的反应液流经氧化铝柱，以除去体系中的配体和铜离子，得到的无色反应液旋蒸浓缩，最后在过量的正己烷中沉析，真空干燥，得到白色粉末产品，即POSS基多臂嵌段共聚物。

步骤四、POSS基多臂嵌段共聚物的固化