[发明专利]一种螺环聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚合物材料技术领域，尤其是涉及一种螺环聚合物材料及其制备方法。本发明提供了一种新型螺环聚合物材料，所述螺环聚合物材料溶解性好，在二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲基亚砜等常用的有机溶剂中能全溶。所述螺环聚合物材料的制备方法包括如下步骤：在二氧化碳氛围下，双异腈衍生物单体A和对称炔二酯类衍生物单体B混合反应，得到中间产物；将中间产物加入至沉淀剂中得到沉淀，过滤收集沉淀即为所述螺环聚合物材料。本发明在二氧化碳氛围中进行反应，二氧化碳作为单体参与聚合反应，无需催化剂，且聚合体系无需除水，仅通过一锅法一步完成聚合，方法简单，且产率高。

技术领域

本发明涉及聚合物材料技术领域，尤其是涉及一种螺环聚合物材料及其制备方法。

背景技术

螺环聚合物(Spiro-polymers)是一类含螺环的高分子材料，在发光材料、医药、不对称催化、农药、气体吸附、高分子粘合剂等领域有广泛的应用。2003年，Endo等(HinoT.and Endo T.Macromolecules 2003,36,5902)制备了无体积收缩的螺环单体，在Sc(OTf)₃的作用下与苯基甘油醚共聚，可得到无体积收缩的共聚物，该聚合物有较量好的力学性能与热稳定性。但是由于该方法需要先合成含螺环的单体，再进行聚合，加大了反应的步骤，且需要金属催化剂进行催化。在2011年，Han等(Chen Q.；Wang J.X.；Wang Q.；BianN.；Li Z.H.；Yan C.G.and Han B.H.Macromolecules 2011,44,7987)通过芴与炔、苯硼酸单体在钯催化剂的作用下得到多孔螺环聚合物，该多孔螺环聚合物材料对二氧化碳具有很好的吸附作用。螺环聚合物的研究主要集中在化学改性、阻燃、光电应用等领域。

螺环聚合物是结构单元中两个环状结构共用一个原子，一般先通过制备含有螺环结构的单体，再利用传统的聚合方法进行聚合。步骤繁琐，且一般需要金属催化剂进行催化，总体收率较低，这在一定程度上限制了螺环聚合物类材料的快速发展。

因此，研究简单高效制备螺环聚合物材料的新方法十分必要。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种新型螺环聚合物材料，所述螺环聚合物材料溶解性好，在二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲基亚砜等常用的有机溶剂中能全溶。

本发明的第二目的在于提供一种螺环聚合物材料的制备方法，所述制备方法一步完成，在二氧化碳氛围下反应，无需催化剂，且聚合体系无需除水，制备方法简单，条件温和，产率高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种螺环聚合物材料，其结构式如下：

其中，R₁选自脂肪族或芳香族官能团，R₂选自脂肪族官能团，n为≥1的整数。

本发明所述的螺环聚合物材料溶解性好，在二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲基亚砜等常用的有机溶剂中能全溶。

优选的，所述R₁的结构包括以下任一种：

优选的，所述R₂的结构为-C_xH_2x+1；其中，x选自1-6之间的整数。

优选的，所述螺环聚合物材料的重均分子量为1000-100000。更优选的，所述螺环聚合物材料的重均分子量为4000-60000。

本发明还提供了一种螺环聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：

在二氧化碳氛围下，单体A和单体B混合反应，得到中间产物；