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一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法

文檔序號:3615322閱讀:280來源:國知局
專利名稱:一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及三硫代碳酸酯化合物制備領(lǐng)域,具體涉及一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
研究表明,高分子材料的性能除了由化學(xué)組成決定外,很大程度上還決定于高分子鏈的結(jié)構(gòu)。制備具有精確分子鏈結(jié)構(gòu)的高分子材料,從而在分子水平上控制材料的性能,對提高高分子材料的性能和增加高分子材料的功能,具有十分重要的意義。其中,高分子鏈中特定位置處功能基團參與的化學(xué)反應(yīng)已成為設(shè)計高分子材料組成與高分子鏈結(jié)構(gòu)的一種重要方法(Takemoto K. , Ottenbrite R. M. , Kamachi M. Functional Monomers and Polymers, 2nd ed.Marcel Dekker :New York,1997 ;Coessens V. , Pintauer Τ., Matyjaszewski K. Prog Polym Sci,2001,26,337~377 ;Braunecker W. A. ,Matyjaszewski K. Prog Polym Sci,2007,32,93 146.)。在自由基聚合中,三硫代碳酸酯是一類具有高鏈轉(zhuǎn)移活性的化合物,可用于控制聚合物鏈的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)在聚合物大分子鏈的目標位置處修飾功能基團。在眾多功能性基團中,乙烯基的反應(yīng)活性較高,可進行諸如加成反應(yīng)、自由基引發(fā)的連鎖聚合反應(yīng)和耦合反應(yīng)等多種機理的化學(xué)反應(yīng),并容易實現(xiàn)向巰基、環(huán)氧基團等活性基團的轉(zhuǎn)換,因此,乙烯基在聚合物分子鏈的設(shè)計和高分子材料的制備中備受關(guān)注(Gress A.,Vollkel A.,Schlaad H.Macromolecules,2007,40,7928 7933. ;Cherian Α. Ε. , Sun F. C. , Sheiko S. S.等 JAm Chem Soc,2007,129,11350 11351. ;Paris R. , De La Fuente J. L.等 JPolym Sci Part A =Polym Chem 2005,43,6247 6261.)。當(dāng)乙烯基修飾于聚合物微球的表面時,通過雙鍵參與的化學(xué)反應(yīng),不僅可對微球的表面進行功能性修飾,更可通過跨粒子雙鍵間的耦合反應(yīng),增強由聚合物微球構(gòu)建的膜材料的機械強度,提高其在涂料以及印染加工中的應(yīng)用性能。目前,制備含乙烯基聚合物微球的方法主要限于雙乙烯基單體參與的均聚反應(yīng)或共聚反應(yīng)。例如=Korthals等以丁二烯為單體,經(jīng)均聚反應(yīng),制備得到了含乙烯基的1, 2- MT^-MWW- (Korthals B. B. , Morant-Minana M. C. , Schmid M. ^Macromolecules, 2010,43,8071 8078.) ;Goldmann A S 等(Goldmann A.,Walther A.,Nebhani L.等 Macromolecules, 2009,42, 3707 ~ 3714.) \)XR Hawker φ (van Berkel K. Y. , Piekarski A.M.,Kierstead P. H.等 Macromolecules,2009,42,1425 1427.),引發(fā)二乙烯基苯的均聚合以及與第二單體間的共聚反應(yīng),同樣也制備得到了含乙烯基的聚合物微球。然而,上述公開的技術(shù)方案中的方法難以調(diào)節(jié)乙烯基在微球空間內(nèi)部的分布。原因在于,得到的聚合物微球中的乙烯基來源于丁二烯、二乙烯基苯等雙乙烯基單體中某一乙烯基的殘留,因此,乙烯基在聚合物微球內(nèi)均勻分布,無法使乙烯基富集在聚合物微球的表面。通過半連續(xù)聚合工藝,在聚合反應(yīng)后期,滴加雙乙烯基單體,可將乙烯基控制在微球的殼層,但最終位列微球表面的乙烯基占乙烯基總量的比例并不高。此外,由于雙乙烯基單體參與聚合反應(yīng)而引起微球內(nèi)聚合物鏈的交聯(lián),致使生成的聚合物即不溶也不熔,從而使得成膜時,微球間的聚合物鏈相互擴散的難度很大,難以得到連續(xù)結(jié)構(gòu)的膜材料。這些缺點在很大程度上制約了新型膜材料的推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物,具有親水和親油的兩親結(jié)構(gòu),其中,乙烯基位列于化合物的親水鏈段和親油鏈段之間。一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物,為式I結(jié)構(gòu)或式II結(jié)構(gòu)的化合物
權(quán)利要求
1. 一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物,為式I結(jié)構(gòu)或式II結(jié)構(gòu)的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的制備方法,其特征在于, 包括以下步驟
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的制備方法,其特征在于, 所述的第一步反應(yīng)的反應(yīng)條件反應(yīng)介質(zhì)為有機溶劑,反應(yīng)溫度為50°C 90°C,反應(yīng)時間為 IOh 25h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的制備方法,其特征在于, 所述的第二步反應(yīng)的反應(yīng)條件反應(yīng)介質(zhì)為有機溶劑,反應(yīng)溫度為70°C 90°C,反應(yīng)時間為8h 18h。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的制備方法,其特征在于,所述的有機溶劑為二氧六環(huán)、二甲基甲酰胺或2-丁酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的制備方法,其特征在于, 所述的自由基引發(fā)劑為偶氮二氰基戊酸或偶氮二異丙基咪唑啉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物在制備聚合物微球中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用,其特征在于,包括以下步驟將含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物加入到水中,形成含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的溶液;將油溶性單體加入到含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的溶液中,在氮氣保護的條件下,加入引發(fā)劑在60°C 80°C反應(yīng)5h 10h,得到表面富集乙烯基的聚合物微球;所述的含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物、水、油溶性單體三者的質(zhì)量比為1 40 200 8 50。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用,其特征在于,所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀或偶氮二氰基戊酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用,其特征在于,所述的油溶性單體為苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸特丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸十二烷基酯、α -甲基苯乙烯、丙烯酸異冰片酯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯、二乙烯基苯中的一種或者兩種以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物,為式I或式II結(jié)構(gòu)的化合物,乙烯基位于化合物的親水鏈段和親油鏈段之間。本發(fā)明還公開了一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物的制備方法,在自由基引發(fā)劑的作用下,式III或式VI結(jié)構(gòu)的化合物與形成鏈節(jié)A的水溶性單體或形成鏈節(jié)C的水溶性單體進行第一步反應(yīng),再與含雙烯屬雙鍵的單體進行第二步反應(yīng),得到式I或式II結(jié)構(gòu)的化合物;具有制備簡單、可操作性強、重現(xiàn)性好等特點。本發(fā)明還公開了一種含乙烯基的三硫代碳酸酯化合物在制備聚合物微球中的應(yīng)用,使得乙烯基在聚合物微球表面的富集。
文檔編號C08F290/12GK102382230SQ20111022876
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者劉文文, 楊海, 楊雷, 胡承杰 申請人:浙江理工大學(xué)
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