[发明专利]一种多臂星型聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种多臂星形聚合物，由核和臂两部分结构组成；其特征在于：所述核结构 为超支化聚苯乙烯，所述臂结构为线性聚合物；

所述超支化聚苯乙烯的数均分子量为10²～10⁶，分子量分布为1～10；作为臂结 构的线性聚合物的数均分子量为10²～4×10⁸，分子量分布为1～10；所述臂的数目为 10～300。

2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于：所述超支化聚苯乙烯的支化度 为0～0.5，但不包括0；所述作为臂结构的线性聚合物为均聚物、无规共聚物或嵌段 共聚物。

3.根据权利要求1或2所述的聚合物，其特征在于：所述作为臂结构的线性聚 合物为可自由基聚合的单体进行原子转移自由基均聚、无规共聚或嵌段共聚反应的产 物；所述可自由基聚合的单体为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、α-甲基苯乙 烯、4-叔丁基苯乙烯、对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对三氟甲基苯乙烯、 对甲氧基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对羧基苯乙烯、对硝基苯乙烯、 邻硝基苯乙烯、对氨基苯乙烯、邻氨基苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、 2-羟基-甲基丙烯酸乙酯、2-三甲基硅氧基-甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基 丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸-2，2’，2”-三氟 乙酯、甲基丙烯酸-2-(全氟壬烯氧基乙酯)、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异 丁酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯腈、丙烯酰胺和4-乙烯基吡啶中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的聚合物，其特征在于：所述原子转移自由基均聚、无 规共聚或嵌段共聚反应包括如下步骤：

以所述超支化聚苯乙烯为引发剂，以多齿氮化合物和过渡金属卤化物形成的络合 物作为催化体系，引发所述可自由基聚合的单体进行原子转移自由基均聚、无规共聚 或嵌段共聚反应，得到所述作为臂结构的线性聚合物；

其中，所述多齿含氮化合物选自2，2’-联吡啶、6，2-联吡啶、4，4’-二甲酰氧基-2，2’- 联吡啶、4，4’-二烷基-2，2’-联吡啶、吡啶二亚胺、五甲基二乙撑三胺、六次甲基四胺、 四甲基乙二胺、三(2-吡啶甲基)胺、三(2-二甲氨乙基)胺、三(2-二乙氨乙基)胺、1，10- 邻二氮菲和4，7-二苯基-1，10-邻二氮菲中的至少一种；所述4，4’-二烷基-2，2’-联吡啶为 4，4’-二庚基-2，2’-联吡啶；

所述过渡金属卤化物选自Cu、Ti、Fe、Co、Ni、Mn、Ru、Nb、Mo、Rh和Pd 中的任意一种金属的含卤化合物；

所述嵌段共聚反应中，每一嵌段聚合反应中，过渡金属卤化物与聚合所用单体的 摩尔比为1∶10～1∶100；

所述聚合反应是溶液聚合；所述溶液聚合中的溶剂选自苯、氯苯、甲苯、二甲苯、 1，4-二氧六环、乙二醇单乙醚、环己酮、甲基异丁基甲酮、吡啶、乙酸乙酯、乙酸异 丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、正丁醇、异丁醇、正己醇、正辛醇、异辛醇和水中的 至少一种；所述溶液聚合中，溶剂总量与聚合单体总量的摩尔比为0.1∶1～50∶1；

所述聚合反应的反应温度为60～150℃，聚合反应的反应时间为0.1～40小时。

5.根据权利要求4所述的聚合物，其特征在于：所述过渡金属卤化物选自卤化 亚铜或卤化亚铁。

6.一种制备权利要求1所述多臂星形聚合物的方法，包括如下步骤：

1)以多齿氮化合物和过渡金属卤化物形成的络合物作为催化体系，催化聚合单 体进行聚合反应，得到超支化聚苯乙烯，作为多臂星型聚合物的核；

其中，所述聚合单体选自卤甲基苯乙烯和苯乙烯中的至少一种；

2)以所述步骤1)制备得到的超支化聚苯乙烯为引发剂，以多齿氮化合物和过渡 金属卤化物形成的络合物作为催化体系，引发可自由基聚合的单体进行原子转移自由 基均聚、无规共聚或嵌段共聚反应，得到所述多臂星型聚合物。