[发明专利]一种用于模板聚合的低分子量阳离子聚合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种用于模板聚合的低分子量阳离子聚合物的合成方法。该方法是先将DAC（丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）溶于超纯水中，配成一定浓度的水溶液；再分别依次加入引发剂、链转移剂、阻聚剂，并在室温下搅拌混合均匀；通氮驱氧30 min以上，将反应器置于恒温水浴锅中，于80℃~90℃下反应2~4 h；冷却并熟化后，用乙醇、丙酮洗涤和纯化，干燥后得到低分子量阳离子聚合物。本发明的合成方法操作简单、易于控制，所得的低分子量阳离子聚合物溶解性、稳定性较好。本发明合成的低分子量阳离子聚合物可作为阳离子模板用于有机单体的模板聚合，其在提高有机高分子产品性能方面有较好的作用。

技术领域

本发明属于有机化合物的合成技术领域，具体涉及一种用于模板聚合的低分子量阳离子聚合物的合成方法。

背景技术

模板聚合是一种高效的有机高分子化合物的合成方法，其在水处理药剂制备等方面得到了较好应用。在模板聚合过程中，需用到低分子量的阴离子或阳离子模板来调控产物的分子结构。目前，绝大部分的研究都集中于通过阴离子模板来聚合，而用阳离子低聚物作为模板进行模板聚合的研究甚少。

中国专利申请号CN200810224634.X，发明名称为“具有微嵌结构的阳离子型丙烯酰胺及采用模板共聚合法的合成方法”，公开了一种以丙烯酰胺单体、阳离子单体、阴离子模板聚合物为原料，加入去离子水和水溶性引发剂在5℃~80℃密闭反应装置下制备具有微嵌段结构的阳离子型聚丙烯酰胺。该方法采用阴离子模板聚合物进行模板聚合，其产物具有阳离子电荷分布集中，对水中的阴离子微粒能起到良好的电性中和、吸附架桥作用。但该专利存在其阴离子模板聚合物分子量相对较大的问题，且该专利只研究了通过阴离子模板制备阳离子有机高分子聚合物，而尚未提及阳离子模板的制备方法。

DAC是一种重要的阳离子单体，可以均聚或与其他单体共聚。在与丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯晴、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸等共聚过程中，形成具有季胺盐基团的高聚物。该高聚物可广泛用作水处理剂、抗静电涂料、造纸助剂、纤维助剂等。但将DAC用于制备低分子量的阳离子模板还未得到研究。

因此，研发、得到一种能耗较低、产品性能良好的用于模板聚合的低分子量阳离子聚合物的方法十分必要。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种反应条件要求低、能耗低、工艺简单、产品稳定性好的用于模板聚合的低分子量阳离子聚合物的合成方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于模板聚合的低分子量阳离子聚合物的合成方法，先将DAC（丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）溶于超纯水中，配成一定浓度的水溶液；再分别依次加入AIBN（偶氮二异丁腈）引发剂、甲酸钠链转移剂、对羟基苯甲醚阻聚剂，并在室温下搅拌混合均匀；通氮驱氧，然后将反应器置于恒温水浴锅中，于80℃~90℃下反应2~4 h，对产物进行提取和纯化，真空干燥后得到低分子量阳离子聚合物。

具体包括以下步骤：

1)将一定量的DAC加入超纯水中，待完全溶解后，配成水溶液，备用；

2)将AIBN（偶氮二异丁腈）引发剂、甲酸钠链转移剂、对羟基苯甲醚阻聚剂分别、按次序（先AIBN、然后甲酸钠、最后对羟基苯甲醚）加入水溶液中，并在室温下搅拌、溶解、混合均匀，然后得到混合水溶液，备用；

3)向放置混合水溶液的反应器中通氮驱氧30 min以上；

4)将反应器置于80℃~90℃恒温水浴锅中反应2~4 h，随后室温下静置冷却熟化4~5 h，然后将产物用丙酮提纯，无水乙醇清洗，真空干燥后即得低分子量阳离子聚合物。