[发明专利]用于制备新型接枝共聚物的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及聚异烯烃接枝共聚物，具体地涉及官能化的聚(异烯烃-共-共轭二烯)的新型接枝共聚物和制备这种接枝共聚物的方法。

背景技术

共聚物对于应用的不同范围受到显著关注，因为它们可以将两种单独聚合物的性质以及组合的新性质赋予材料。迄今为止，在线性二嵌段和三嵌段共聚物上，已经进行了大量研究，并且已经相对充分地了解了这些材料的性质。虽然梳状或接枝共聚物结构已经提供了新的材料，通常，涉及这些较复杂的聚合物结构的实例相对较少并且它们的性质如表面上、薄膜、以及其在水溶液中的集合几乎没有被完全了解。然而，它们表现出有趣的性质，包括通过调整接枝密度和相对链长来微调其结构的能力。

近年来，大量的研究已表明对于大量生物医学应用，基于聚异丁烯（PIB）的材料是高度有前途的（Puskas et al.,Biomacromolecules2004,5,1141-1154和J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.2004,42,3091-3109）。例如，当前正将PIB-聚苯乙烯（PS）三嵌段共聚物用作血管支架上的药物洗脱涂层（Pinchuk et al.,Biomaterials2008,29,448-460）。PIB与亲水性聚合物如聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)或聚(氧化乙烯)（PEO）的共聚物已被用于形成可以封装细胞同时允许跨越该膜交换氧、营养素、和分泌蛋白如胰岛素的膜（Isayeva et al.,Biomaterials2003,24,3483-3491）。然而，对于许多应用，聚合物化学和性质的优化仍然是至关重要的。例如，当探究PIB-PS作为泌尿道中潜在的植入材料时，观察到尿道致病性物种（uropathegenic species）如大肠杆菌67的明显附着，表明该聚合物的表面性质对于这种应用不是理想的（Cadieux et al.,Colloids Surf.,B2003,28,95-105）。

将PEO掺入基于PIB的材料是特别感兴趣的，因为已知其赋予蛋白质表面抗性，这对于通常另外遭受快速生物结垢的生物医学装置和植入物是重要的优势（Cadieux et al,Colloids Surf.,B2003,28,95-105;Harris,M.J.,Poly(ethylene glycol)Chemistry:Biotechnical and Biomedical Applications.Plenum Press:New York,1992;Andrade et al.,Hydrophilic Polymers.In Glass,J.E.,Ed.American Chemical Society:Washington D.C.,1996;Vol.248,pp51-59;Leckband et al.,J.Biomater.Sci.Polym.Ed.1999,10,1125-1147;Hoffman,A.S.J.Biomater.Sci.Polym.Ed.1999,10,1011-1014;和Krishnan et al,J.Mater.Chem.2008,18,3405-3413）。

由于增强的机械性能、增加的可润湿性、微相分离、和在这些聚合物中观察到的乳化性能，将PEO接枝到PIB上也是特别感兴趣的。

先前已经报道了PIB-PEO线性嵌段共聚物，但它们的合成并不简单，由于它们通常涉及活性阳离子聚合以形成端部官能化PIB嵌段，接着使用此官能度将PEO连接至该端部（Kennedy,J.P.;Ivan,B.,Designed Polymers by Carbocationic Macromolecular Engineering:Theory and Practice.Hanser:New-York,1992;和Kaszas et al,J.Macromol.Sci.,Chem.1989,A26,1099-1114）。例如，Gao和Kops使用甲苯磺酰化PEO连接苯酚末端的PIB（Gao,B.;Kops,J.Polym.Bull.1995,34,279-286），Roony通过异氰酸盐化学使相同末端官能化的PIB与PEO反应（Rooney,J.M..J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.1981,19,2119-2122），以及Kurian等使用硅烷官能化的PIB和烯丙基官能化的PEO之间的连接（J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.2000,38,3200-3209）。然而，这些实例的每一个涉及一定程度的副反应和/或低产率。