[发明专利]一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法

权利要求书

1.一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，该方法是将硅片浸入到表面阳离子型无机氧化物溶胶中，静置0～48h后将硅片取出，用乙醇对其进行表面清洗并用气流吹干，得到的硅片再浸入由有机溶剂配制的分子量为1,000～50,000、浓度为0.1～1×10^-4mol/L的树枝-线形端阴离子化聚合物溶液中，静置0～48h，将其取出后用气流吹干，即得；其中，

该表面阳离子型无机氧化物溶胶采用下述方法制备：

将无机氧化物溶胶与阳离子型偶联剂于50～75℃共反应1～10小时，降至室温即得，无机氧化物溶胶中的无机氧化物与阳离子型偶联剂的摩尔比为5∶1～5；

该树枝-线形端阴离子化聚合物采用下述方法制备：

将树枝形引发剂与催化剂、配体和单体在90～130℃下反应2～48h，获得的反应液经沉淀，干燥后得到的树枝-线形聚合物再经亲核试剂取代转化为阴离子末端官能团，获得树枝-线形端阴离子化聚合物，其中树枝形引发剂、催化剂和配体的加料摩尔比为1∶1∶1～3；树枝形引发剂与单体的加料摩尔比为1∶10～500；催化剂为CuCl、CuBr或FeCl₂，配体为联2吡啶、四甲基乙二胺或六甲基-三乙基四胺，单体为苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对氟苯乙烯、对溴苯乙烯或对甲氧基苯乙烯；

该树枝形引发剂为第一代树枝形引发剂、第二代树枝形引发剂或第三代树枝形引发剂，采用下述方法制备：

a、将酯、碳酸钾、卤代烷、催化剂和溶剂，在50～130℃下反应12～48h，将反应液倾入去离子水中，收集沉淀，经洗涤、干燥和重结晶获得黄色固体粉末，酯、碳酸钾和卤代烷的摩尔比为1∶2～4∶2～4；酯为没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、2，4，6-三羟基苯甲酸甲酯、2，3，5-三羟基苯甲酸甲酯、3，5-二羟基苯甲酸甲酯、3，4-二羟基苯甲酸甲酯、2，4-二羟基苯甲酸甲酯或2，5-二羟基苯甲酸甲酯；卤代烷为氯化苄或溴化苄；催化剂为18-冠-6或聚乙二醇400；溶剂为二甲基甲酰胺或丙酮；

b、将步骤a合成的黄色固体粉末与含氢还原剂在溶剂无水乙醚或四氢呋喃中在0～50℃下反应12～24h后加入少量水，将反应液过滤并洗涤滤饼，得到的滤液蒸干溶剂后干燥并重结晶，得到白色针状结晶，黄色固体粉末与含氢化合物摩尔比为1∶2～4；

c、将步骤b合成的白色针状结晶完全在溶剂二氯甲烷、四氢呋喃或苯中溶解，再加入卤化试剂，室温～70℃反应1～10小时，将得到的反应液滤除不溶物并蒸干溶剂，再经干燥、重结晶得到白色絮状结晶，即为第一代树枝形引发剂，白色针状结晶与卤化试剂摩尔比为1∶1～3；

用第一代树枝形引发剂替代卤代烷，重复步骤a、b和c可制备第二代树枝形引发剂，用第二代树枝形引发剂替代卤代烷，重复步骤a、b和c可制备第三代树枝形引发剂。

2.根据权利要求1所述的一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，无机氧化物溶胶由无机前驱体水解得到的SiO₂溶胶、TiO₂溶胶或Al₂O₃溶胶。

3.根据权利要求1所述的一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，阳离子型偶联剂为β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷氯苄的反应物的50％甲醇溶液、阳离子型氨基官能团硅烷的40％甲醇溶液、N-(正丁基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或阳离子铝锆偶联剂。

4.根据权利要求1所述的一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，所述的含氢还原剂为LiAlH₄或NaBH₄。

5.根据权利要求1所述的一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，所述的卤化试剂为氯化亚砜、三溴化磷或摩尔比为1∶1的四溴化碳和三苯基磷。

6.根据权利要求1所述的一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，所述的亲核试剂为氨基羧酸钠或氨基磺酸钠。

7.根据权利要求1所述的一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，所述的气流所用到的气体均为氩气、氦气，氮气或二氧化碳。

8.根据权利要求1所述的一种刺激稳定的聚合物刷的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、二甲苯、三氯甲烷或二甲基甲酰胺。