[发明专利]一种主链含硫醚基团的高分子及其合成方法

说明书

本发明公开了一种主链含硫醚基团的高分子及其合成方法，主链含硫醚基团的高分子的结构通式如下式(Ⅰ)～(Ⅳ)所示。合成方法包括以二双键单体、含硫碳一单体和水为原料，以碱作为催化剂，于自生压力下进行聚合；二双键单体选自二丙烯酸酯类单体、双丙烯酰胺类单体、双乙烯基砜类单体、双马来酰亚胺类单体中的一种或多种；含硫碳一单体选自COS和/或CS₂。该主链含硫醚基团的高分子具备明确的结构、主链重复单元具有硫醚的结构，同时包含不同的功能基团，且端基均为双键；该主链含硫醚基团的高分子还具有较高的分子质量，具有优异的力学性能，在食品包装，涂料，生物和电子领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料的技术领域，尤其涉及一种主链含硫醚基团的高分子及其合成方法。

背景技术

含硫聚合物由于硫原子的引入，一般具有优异的力学性能、热稳定性、光学功能、生物相容性和强离子结合能力等特点，在通用、工程和功能材料等方面有广泛的用途。如硫化橡胶，自1839年被发现以来，已经成为了轮胎的主要原材料，在轮子上的现代社会中依然发挥着不可替代的作用。再如聚苯硫醚，作为一种综合性能优异的特种工程塑料，在电子电器、航空航天等尖端材料领域有广泛应用。主链含硫醚基团高分子作为一种重要的含硫高分子品种，不仅在药物递送系统、人造组织和商品材料中广泛应用，在可降解材料、新型液晶、精密光学等领域也具有广阔的应用前景。

但是，如何通过简单的方式可控引入硫元素仍然是合成领域的挑战性难题，尤其主链含硫醚基团高分子的合成的研究较少。

申请公开号为CN 113278149 A的中国专利文献中公开了聚硫醚化合物的制造方法，其技术路线是在碱的催化下使脂环族环硫化合物进行开环聚合，从而有效且经济地得到聚硫醚化合物。但该开环聚合法受限于反应单体种类较少，脂环族环硫化合物的制备、储运等较为困难，导致所制得的聚硫醚结构和种类比较单一，难以引入其它功能基团。

申请公开号为CN 110139884 A的中国专利文献中公开了具有含硫聚酯多元醇的聚氨酯产品及其制备方法，其得到含硫聚酯多元醇的技术路线是将含硫多元醇或含硫多元羧酸中的至少一种含硫组分，芳香族多官能酯、芳香族多官能羧酸和芳香族酸酐中的至少一种芳香族组分，不包括硫且与所述含硫多元醇不同的至少一种简单多元醇，在催化剂的作用下进行反应，得到多种含硫聚酯。但由于该技术方案采用了缩聚的方法，需要对反应体系进行加热或减压将反应过程中所生成的小分子分离出去，反应过程难以控制，是一个高能耗的过程。

本发明的发明人所在课题组在含硫聚合物领域有长期研究积累，在申请公开号为CN 109180937 A的中国专利文献中，公开了一种制备脂肪族聚硫醚的方法，其技术路线为以含硫-碳化合物和含氧单体为原料，采用路易斯碱作为催化剂，经聚合反应得到脂肪族聚硫醚；聚合反应在80～180℃下于自生压力下进行。但该工艺路线得到的脂肪族聚硫醚全由硫醚链节组成的，缺少其它功能基团。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明公开了一种主链含硫醚基团的高分子及其合成方法，该主链含硫醚基团的高分子具备明确的结构、主链重复单元具有硫醚的结构，同时包含不同的功能基团，且端基均为双键，具有进一步的反应性；该含硫醚基团的高分子还具有较高的分子质量，具有优异的力学性能，在食品包装，涂料，生物和电子领域有着广泛的应用前景。本发明的合成工艺仅需一步，原料便宜易得，耗时短，且无需繁琐的后处理纯化步骤，利于实现工业化生产。

具体技术方案如下：

一种主链含硫醚基团的高分子，结构通式如下式(Ⅰ)～(Ⅳ)所示：

式中，n选自1～200；