[发明专利]一种新型的两亲性共聚网络的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的两亲性共聚网络的制备方法和应用，特别是采用了ATRP法合成一种高透氧的两亲共聚物网络的制备。

背景技术

目前文献上报道的多数是以自由基聚合和基团转移聚合(GTP)法来合成两亲共聚物网络，如“poly(N-viny(imidazide)-l-poly(tetrahydrof uran)amphiphilic conetworks and gels.synthesis，characterization，Thermeal and，Swelling，Behavior”(Csaba Fordor，Gergely Kali，Bela Ivan，Macromeolecules.2011.44.4496-4502.)采用的是自由基聚合制备了乙烯基咪唑和四氢呋喃的交联网络，“Nanophase-Separated Amphiphilic Conetworks as Versatile Matrixes for Optical Chemical and Biochemical Sensors”(Michael Hanko，Nico Bruns，Sara Rentmeister，Jorg C.Tiller，Jurgen Heinze.”Analyticai Chemistry.2006.78(18).)采用自由基聚合制备了PDMAEA-1-PDMS、PHEA-1-PDMS等两亲共聚物网络。“Improved Hydrophilicity from Poly(ethylene glyco1)in Amphiphilic Conetworks with Poly(dimethylsiloxane)”(Gui Lin，Xiujuan Zhang，Sai R.Kumar，James E.Mark；silicon.2009(1).173-181.)采用了化学交联的方法制备了PDMS-1-PEG两亲共聚物网络结构。用这类聚合得到的产物相对分子量分布宽，分子量的可控性差，导致制备的网络结构的力学性能差以及网络结构的尺寸不可控。ATRP是近年逐渐发展起来的一项合成技术。由于其分子设计能力强，在合成嵌段聚合物方面有明显的优势。因此采用ATRP法来制备两亲共聚物网络，提高了它的性能，拓展了它在生物、医药等领域的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的两亲性共聚网络的制备方法和应用，该聚合物网络具有优异的亲水疏水性能，且具有较强的抗氧化降解性及透氧性能，可应用于生物医用材料如隐形眼镜、尿布湿、药物的控制和释放体、人工脏器等。

为了达到上述目的，本发明提供了一种新型的两亲性共聚网络的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

第一步：将功能化聚二甲基硅氧烷溶解于溶剂中得到功能化聚二甲基硅氧烷溶液，加入缚酸剂，滴加亲核取代试剂，在-5～40℃下反应3～24小时，纯化后得到PDMS基大分子引发剂；

第二步：将配体、第一步得到的PDMS基大分子引发剂、亲水性单体、溶剂和第一催化剂混合，在惰性气氛下，在10～140℃下反应1～24h，得到两亲性嵌段共聚物，再与末端带双键的小分子，在0～150℃反应0.5～24h，纯化，得到末端带烯丙基的两亲性嵌段共聚物；

第三步：将第二步所得的末端带烯丙基的两亲性嵌段共聚物与硅氢化交联剂溶解在溶剂中，在存在第二催化剂的条件下，在65～110℃下交联反应4～36小时，得到两亲性共聚网络。

优选地，所述第一步中的功能化聚二甲基硅烷为羟丙基聚二甲基硅烷或羟氨基聚二甲硅氧烷。

优选地，所述第一步中的缚酸剂为三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾或吡啶。

优选地，所述第一步中的亲核取代试剂为溴代酰溴或氯代酰氯。

优选地，所述第一步中的功能化聚二甲基硅氧烷、缚酸剂以及亲核取代试剂的重量比为100∶0.8～6.4∶2.8～12.8，功能化聚二甲基硅氧烷溶液的质量浓度为50～200％。

优选地，所述第二步中的配体为2’2-联吡啶(Bpy)、三-(N，N-二甲基氨基乙基)胺(Me₆TREN)、五甲基二乙烯三胺(PDMAETA)以及4-二甲基氨基吡啶(DMAP)中的一种或两种以上的混合物。

优选地，所述第二步中的亲水性单体为丙烯酰胺类、丙烯酸酯类或N-乙烯基吡咯烷酮。

优选地，所述第二步中的第一催化剂为溴化亚铜、氯化亚铜、碘化钾、碳酸钾或DBU。

优选地，所述第二步中的末端带双键的小分子为烯丙基正丁基锡、丙烯胺、乙烯基胺、甲基丙烯酸或丙烯酸。