[发明专利]一种大分子表面改性剂及其合成方法

说明书

本发明涉及一种大分子表面改性剂及其合成方法。所述大分子表面改性剂由(A)含羟基的基体链段，(B)含异氰酸酯基的链段以及(G)表面活性基团组成，n是一个从1到10的整数。本发明通过有机金属催化剂的作用，使得含异氰酸酯官能团的分子与含羟基官能团的分子发生反应以制备所述大分子表面改性剂。本发明合成的大分子表面改性剂具有1000‑10000的分子量，具有较高的热稳定性，与其他高分子有机材料较好的亲和性。

技术领域

本发明涉及高分子合成技术领域，尤其涉及一种大分子表面改性剂及其合成方法。

背景技术

目前，由于对材料表面疏水、疏油、亲水、亲油性能的需求增加，例如血液制品包装材料或导流材料，有抗菌抗感染的与身体体液接触的材料，需要降低表面能的材料，阻隔有机溶剂、醛酮等有毒物质的材料，增加液体通透性的材料，增加油脂吸附性能的材料等；这些材料具体的应用地，如医疗服、防护服、热塑薄膜、热塑纤维、面罩、实验服、血透膜、病毒过滤膜、气体交换膜等等。然而，大多数基体材料不具备特定的表面疏水、疏油、亲水、亲油性能，因此，需要添加大分子表面改性剂进行改性。

大分子表面改性剂是分子量在1 000以上的聚合物，相较于小分子改性剂来说，它具有结构多元、分子量可控、含有多样的官能团，功能多样性等优点。近几年，由于大分子表面改性剂在工业和商业上具有潜在的利用价值，作为工业上一种重要的原料，越来越受到研究人员的青睐并对其进行广泛的研究，从而研发出了不同种类和结构的大分子改性剂。

目前大分子表面改性剂的常见的聚合方式有开环聚合、基团转移聚合(GTP)、原子转移自由基聚合(ATRP)、可逆加成断裂-链转移聚合(RAFT)。其中，原子转移自由基聚合能够有效的控制反应进程，设计出所需要的分子结构和分子量。ATRP反应适用单体种类多，反应条件不苛刻，具有操作简单等便利。在实际运用中，可以通过对分子进行设计，同时也能够将亲/疏水性、极性/非极性等不同的物质结合在一起，以便适应不同的环境。同时，对大分子进行共聚或者接枝以便实现分子设计的目的，这样的结果就是使得产物对不同的物质表现出不同的性质，也就是反应物的界面活性被改变，从而使得某种溶解性差的物质可以更好的与之相溶。

已知的现有技术中，发明CN103131079B公开了一种微孔膜以及含有该微孔膜的电池隔膜。微孔膜以聚烯烃为主要原料，微孔膜中分散有大分子表面改性剂；该大分子表面改性剂的一端具有亲基体的聚烯烃链段，另一端具有亲电解液的聚酯或聚醚的嵌段或接枝链段。该发明大分子表面改性剂主要为聚烯烃-聚酯或聚醚三嵌段共聚物，然而该发明与本申请发明涉及的含羟基链段-含异氰酸酯链段-表面活性基团大分子表面改性剂结构不同，且应用领域不同。

发明CN1970649B公开了一种用于陶瓷纳米表面改性的大分子表面改性剂，是由(甲基)丙烯酸酯类、乙烯基硅氧烷类和(甲基)丙烯酸、顺酐、苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈等单体在有机溶剂中自由基引发共聚得到的分子量为3000-9000的齐聚物。该发明大分子表面改性剂同样与本申请发明涉及的分子结构不同，合成方法上该发明为自由基引发共聚，本申请发明为原子转移自由基聚合(ATRP)中的官能团聚合，且应用领域不同。

发明内容

有鉴于此，有必要针对高分子材料，尤其是医护材料，医疗器械，膜材料等，应用官能团聚合方法，提供一种新的大分子表面改性剂及其合成方法。本发明的大分子表面活性剂，尤其是应用于医护材料，医疗器械，膜材料等领域，具有出色的热稳定性能。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种大分子表面改性剂，包含如下结构(1)：

G-[B-A]_n-B-G (1)

其中：

A是含羟基的基体链段；

B是含异氰酸酯基的链段；

G是表面活性基团；