[发明专利]一种聚氨酯接枝共聚物及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯接枝共聚物，它是通过包括如下过程的方法所获得的：

1)合成含二元醇或三元醇结构单元的RAFT链转移剂和/或ATRP引发剂；

2)将所合成的RAFT链转移剂和/或ATRP引发剂和任选的多元醇与多异氰酸酯化合物发生加成聚合反应，生成含RAFT链转移剂基团和/或ATRP引发剂基团的聚氨酯预聚物，

3)任选地，让所生成的聚氨酯预聚物经扩链剂扩链，生成侧基含RAFT链转移剂基团和/或ATRP引发剂基团的功能性聚氨酯聚合物；和

4)利用步骤2)中所生成的聚氨酯预聚物和/或步骤3)中所生成的功能性聚氨酯来引发自由基可聚合的烯属不饱和单体进行可控自由基聚合，得到聚氨酯接枝共聚物产品。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯接枝共聚物，其特征在于：步骤4)为：利用步骤2)中所生成的聚氨酯预聚物和/或步骤3)中所生成的功能性聚氨酯来引发自由基可聚合的乙烯基单体进行可控自由基聚合，得到聚氨酯接枝共聚物产品。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯接枝共聚物，其特征在于：所述RAFT链转移剂为双硫酯型RAFT链转移剂或三硫酯型RAFT链转移剂；所述ATRP引发剂为有机卤化物型ATRP引发剂。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯接枝共聚物，其特征在于步骤1)中合成含二元醇或三元醇结构单元的RAFT链转移剂的过程包括：(i)合成以下通式(Ia)的含双硫酯基的羧酸或以下通式(Ib)的含三硫代碳酸酯基的羧酸：

其中R₁是C₁-C₁₆烃基；

(ii)从三羟基化合物或四羟基化合物和以上通式(Ia)或(Ib)的羧酸合成以下通式(IIa1)或(IIa2)的羧酸酯或以下通式(IIb1)或(IIb2)的羧酸酯：

其中R₂(OH)₂是三羟基化合物的残基和R₃(OH)₃是四羟基化合物的残基

或

步骤1)中合成含二元醇或三元醇结构单元的ATRP引发剂的过程包括：由卤代酰卤与三羟基化合物或四羟基化合物反应，得到下式(IIc1)或(IIc2)的卤代酸酯：

其中R₄是C₁-C₁₉亚烃基；X是Cl或Br；

其中R₂(OH)₂是三羟基化合物的残基和R₃(OH)₃是四羟基化合物的残基。

5.根据权利要求4所述的聚氨酯接枝共聚物，其特征在于：所述三羟基化合物为三羟甲基丙烷或甘油；所述四羟基化合物为季戊四醇；所述卤代酰卤为C₂-C₂₀酰卤；所述卤代酸酯为卤代C₂-C₂₀酸酯。

6.根据权利要求5所述的聚氨酯接枝共聚物，其特征在于：其中R₁是C₂-C₈烃基；R₄是C₂-C₁₈亚烃基。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的聚氨酯接枝共聚物，其特征在于步骤1)中合成含二元醇或三元醇结构单元的RAFT链转移剂的过程包括：(i)合成下式的2-(乙基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(EMP)：

(ii)从三羟甲基丙烷和2-(乙基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(EMP)合成下式的2-(乙基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸-2,2-二羟甲基丁酯(EMP-(OH)₂):

或

步骤1)中合成含二元醇或三元醇结构单元的ATRP引发剂的过程包括：由2-溴异丁酰溴与三羟甲基丙烷反应，得到下式的2-溴代异丁酸-2，2-二羟甲基丁酯(BMP)：