[发明专利]一种常温下快速制备超支化聚丙烯酸树脂的方法

说明书

一种常温下快速制备超支化聚丙烯酸树脂的方法，属于高分子合成、树脂材料的制备领域。本发明采用二乙烯基苯为支化单体在单电子转移活性可控自由基聚合法常温下快速制备支化聚丙烯酸树脂。以丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯作为乙烯基单体，二乙烯苯DVB作为支化单体，2‑溴丙酸甲酯MBP为引发剂，铜粉和溴化铜与五甲基二乙烯三胺PMDETA形成络合物作为催化剂，溶剂DMSO，除氧，常温搅拌下进行单电子转移活性可控自由基聚合，各组分配比可设计为[MA]:[DVB]:[MBP]:[PMDETA]:[Cu(0)]:[CuBr₂]＝(10～100):(0.7～1.1):1:0.1:0.1:0.005，制备出一系列的不同分子量及其支化度的支化聚丙烯酸树脂。

技术领域

本发明涉及用二乙烯基苯为支化单体在单电子转移活性可控自由基聚合法常温下快速制备支化聚丙烯酸树脂，属于高分子合成、树脂材料制备领域。

背景技术

支化聚合物由于其独特的三维球状结构，因此，独特键接方式直接影响到大分子链间的相互缠绕和相互作用力。支化结构的形成改变了大分子的形态，因此表现出不同的溶液性能和熔体性能，并且具有与线性聚合物不同的结晶度、熔点、热稳定性等物理性能和机械性能。这种结构使其分子链间无缠绕作用，从而大大提高了其溶解性和兼容性，与相同分子量的线性分子相比，超支化分子呈椭球形，结构紧凑，熔体和溶液粘度较低。超支化聚合物可用作大分子引发剂、药物缓释剂、固化剂、交联剂。超支化聚合物大分子表面富集大量的端基，这些端基赋予了超支化大分子较高的反应活性，超支化聚合物的性能介于线形聚合物和体形聚合物之间，根据超支化聚合物的性质只要用作聚合物的共混改性剂、热固性树脂增韧剂、染色助剂、加工助剂和流变助剂等；此外，超支化聚合物中的核组分、支臂组分以及端基对聚合物的性能都有很大影响，通过适当的物理或化学手段，还可以赋予超支化聚合物其它一些特殊性能，如光物理、光化学性能、阻燃性、吸附及解吸附性能等，所以超支化聚合物在涂料、薄膜、高分子液晶等方面也获得较广泛应用。

支化聚合物多用ABx型单体逐步聚合的方法合成，但是能发生此反应的单体结构类型相对有限，为此越来越多的科学家把目光投向活性自由基聚合。1995年，Fréchet提出了由自引发单体(Inimer)合成超支化聚合物的自缩合乙烯基聚合物聚合反应(SCVP)(Fréchet J M J,Gitsov I,Aoshima S,et al.Science,1995,269:1080-1083)，但是该聚合方法所必须使用的Inimer不但制作过程繁琐，而且造价昂贵。2004年，Sherrington DC等人提出可以使用双烯化合物为支化单体制备支化聚合物，并成功制备了支化聚甲基丙烯酸甲酯(Isaurea F,Coemack P AG,Graham S,et al.Chemical Communication,2004,9:1138-1139.)。2006年，Bannisteri等人在ATRP条件下，对双烯化合物和普通单烯的聚合行为进行了具体研究(Bannnister I,Billingham N C,Armes S P,et al.Macromolecules,2006,39(22):7483-7492)。但是原子转移自由基聚合也存在着明显的不足，如聚合速度较慢，后处理麻烦等缺点。