[发明专利]多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物及其制备方法

权利要求书

1.多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物，其特征在于为聚甲基丙烯酰氧丙基POSS-聚丙烯酸叔丁酯-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，其结构式如下：

其中，R为-iBu，异丁基；n，m，l为聚合度。

2.如权利要求1所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物，其特征在于所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物以聚甲基丙烯酰氧丙基POSS作为第一嵌段，聚丙烯酸叔丁酯作为第二嵌段，聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯作为第三嵌段；

所述聚甲基丙烯酰氧丙基POSS为甲基丙烯酰氧丙基POSS单体的均聚物，结构如下：

其中，R为-iBu，异丁基；n为聚合度；

所述甲基丙烯酰氧丙基POSS单体，简称MAiBuPOSS，其结构式如下：

其中，R为-iBu，异丁基；

聚甲基丙烯酰氧丙基POSS-聚丙烯酸叔丁酯为甲基丙烯酸氧丙基POSS均聚物及丙烯酸叔丁酯的共聚物，其结构式如下：

其中，R为-iBu，异丁基；n，m为聚合度。

3.如权利要求1所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)选择溶剂，配制单体溶液，加入链转移剂和引发剂，将甲基丙烯酰氧丙基POSS单体、链转移剂及引发剂的溶液置于反应容器中冷冻脱气并充入氩气后密封下反应，聚合后液氮冷冻，停止反应；

(2)采用溶解沉淀法除去未反应的甲基丙烯酰氧丙基POSS，加溶剂稀释后用沉淀剂沉淀，干燥；

(3)往步骤(2)所得的固体加入丙烯酸叔丁酯、引发剂及溶剂，冻融脱气并充入氩气后密封下反应，聚合后液氮冷冻，停止反应；

(4)采用溶解沉淀法除去未反应的丙烯酸叔丁酯，加入溶剂稀释后以沉淀剂沉淀，干燥；

(5)往步骤(4)所得的固体加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、引发剂及溶剂，冻融脱气并充入氩气后密封反应，聚合后液氮冷冻，停止反应；

(6)采用溶解沉淀法除去未反应的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，加入溶剂稀释后以沉淀剂沉淀，干燥，得多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物。

4.如权利要求3所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于在步骤(1)中，所述溶剂为甲苯；

所述链转移剂为双硫酯，优选二硫代苯甲酸枯基酯，其结构式如下所示：

5.如权利要求3所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于在步骤(1)中，所述甲基丙烯酰氧丙基POSS单体的浓度为0.3～1.0mol/L；甲基丙烯酰氧丙基POSS单体与链转移剂的摩尔比为5～50；链转移剂与引发剂的摩尔比为2～20；

所述反应的温度可为40～80℃，反应的时间可为48h，优选反应的温度为65℃；

所述液氮冷冻的时间可为2min。

6.如权利要求3所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于在步骤(2)中，所述溶剂为甲苯；所述沉淀剂为甲醇。

7.如权利要求3所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于在步骤(3)中，所述溶剂为四氢呋喃；丙烯酸叔丁酯与聚甲基丙烯酰氧丙基POSS的摩尔比可为50～200；甲基丙烯酰氧丙基POSS单体与引发剂的摩尔比可为2～20；所述反应的温度可为40～80℃，反应的时间可为4～60h，反应的温度优选65℃；所述液氮冷冻的时间可为2min。

8.如权利要求3所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于在步骤(4)中，所述溶剂为四氢呋喃；所述沉淀剂为甲醇；

在步骤(6)中，所述溶剂为四氢呋喃；所述沉淀剂为水。

9.如权利要求3所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于在步骤(5)中，所述溶剂为四氢呋喃；甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与聚甲基丙烯酰氧丙基POSS-聚丙烯酸叔丁酯的摩尔比可为50～200；聚甲基丙烯酰氧丙基POSS-聚丙烯酸叔丁酯与引发剂的摩尔比可为2～20；所述反应的温度可为40～80℃，反应的时间可为4～48h，反应的温度优选65℃；所述液氮冷冻的时间可为2min。

10.如权利要求3所述多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物的制备方法，其特征在于在步骤(1)、(3)、(5)中，所述引发剂为可以加热产生自由基并引发甲基丙烯酰氧丙基POSS单体、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯聚合的化合物中的一种，优选偶氮二异丁腈。