[发明专利]一种聚乙烯基二嵌段共聚物的制备方法及其制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯嵌段共聚物的制备方法，具体为在聚乙烯本体一侧端基上进行化学接枝聚甲基丙烯酸甲酯得到聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯二嵌段共聚物制备方法及其制品，属于功能高分子材料领域。

背景技术

聚乙烯是世界上需求量最大的通用塑料，但由于聚乙烯极性低而限制了其应用领域，通过聚乙烯的功能化来提高其极性可进一步扩大器使用范围，因此，高性能、好附加值和功能化聚乙烯一直是学术界和工业界研究和开发的热点。端基功能化聚乙烯因其末端具有反应活性，可用作大分子引发剂、大分子单体或其它扩链反应的前驱体，进而通过引发或催化聚合以及偶联反应，精确制备嵌段、酯化、梳状、星形等复杂结构聚合物。

膜技术应用日益广泛，由于聚乙烯在常温下没有溶剂，因此无法用非溶剂致相技术制备多孔膜；另外，聚乙烯结晶度高，亲水性差，影响其使用。为提高聚乙烯亲水性，需要对其进行改性，同时希望改性后的聚乙烯可以用非溶剂致相技术制膜，在聚乙烯本体上接枝聚甲基丙烯酸甲酯是简便易行的方法。这是由于聚甲基丙烯酸甲酯自身有一定的亲水性，而且接枝后的聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物能够溶于某些酯类有机物，可以用非溶剂致相技术制备多孔膜。

采用自由基接枝聚合(何菲，聚乙烯的化学改性-丙烯酸在聚乙烯上的接枝共聚及其表征，化学工业与工程，1997，14(2)，11-16)或氯化原位接枝聚合(尹清明等，氯化原位接枝制备CPE-g-PMMA接枝共聚物，应用化学，2006，23(7)，724-728)是制备聚乙烯基共聚物常用的方法，但得到的是接枝共聚物而非嵌段共聚物，另外，传统的自由基聚合难以控制产物的分子量和分子量分布，因此不适合制备水处理用膜材料。

原子转移自由基聚合(一下简称ATRP)由旅美博士后王锦山于1995年首次提出，由于其反应条件温和，单体来源广泛、聚合过程可控，从而实现制备分子量和分子量分布可控的聚合物。

采用ATRP技术制备共聚物的文献报导有很多，例如：

1以聚乙烯醇为原料，首先用自由基聚合制备出端基为氯的聚乙烯醇，然后以氯化亚铜为催化剂，2′-联吡啶为配体，采用ATRP技术制备聚乙烯醇-苯乙烯嵌段共聚物(江莹雯等，练琴性聚乙烯醇-b-聚苯乙烯嵌段共聚物的合成及表征，合成技术及应用，2006，31，6-10)，聚乙烯醇为水溶性物质，本专利中所用端羟基聚乙烯不溶于水，与聚乙烯醇不是同一种物质；另外，在本专利中涉及的一端引入氯是通过取代反应得到，不是通过自由基聚合得到。

2、以聚乙二醇(又称聚氧乙烯)为原料，首先与2-溴异丁酰反应溴制备出端基溴的聚乙二醇-溴，然后以氯化亚铜为催化剂，2′-联吡啶为配体，采用ATRP技术制备聚乙二醇梳状聚合物(李晓林，原子转移自由基聚合制备高密度端羟基聚氧乙烯梳状嵌段聚合物，高等学校化学学报，2005，26，388-390)，与本专利相比，原料不同，制备出最终物质也不是二嵌段共聚物。

3、以聚氯乙烯为原料，四水合氯化亚铁为催化剂，三苯基膦为配体，采用ATRP技术制备聚氯乙烯-聚甲基丙烯甲酯接枝共聚物(张学健等，原子转移自由基悬浮聚合制备PVC-g-PMMA共聚物，应用化学，2006，23(5)，543-547)，该文献制备的属于接枝共聚物，不是本专利提及的二嵌段共聚物。

从现有文献看出，没有以一端为羟基的聚乙烯为原料，先进行端基氯取代、然后再进行ATRP制备聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯二嵌段共聚物、最后制备多孔膜的报导。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提出一种聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯二嵌段共聚物的制备方法及其制品。该材料制备方法具有工艺简单、聚合物链长、分子量和分子量分布可控，成本较低等优点，而且可有效解决传统聚乙烯多孔膜亲水性不佳，无法用非溶剂致相技术制备。

本发明解决所述产品制备方法技术问题的技术方案是：设计一种聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯二嵌段共聚物的制备方法及其制品。是在聚乙烯本体一侧端基进行化学接枝甲基丙烯酸甲酯所得，包括如下步骤：