[发明专利]一种可逆CO2固化光敏低聚物及其应用

权利要求书

1.一种可逆CO₂刺激响应光聚合低聚物，其结构如式(Ι)所示：

其中o,p,q对应的单元为单体重复单元总数为20-100，o所对应的 单体含量物质的量占总单体含量的20％-60％，p所对应的单体含量占总 单体含量的20％，q对应的单体含量占总单体含量的60％-20％；R₁代表 碳原子数为2到6的烷基或者苄基或者脂肪环烃，R₂代表碳原子数为2-18 的烷烃，R₃代表氢或甲基；

其中o对应的单体单元为对位带有烷基仲胺基的苯乙烯，p对应的单 体单元具体为o单体中的仲胺基与(甲基)丙烯酸异氰基烷基酯氨酯化后 的产物，q对应的单体单元为(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸正丁 酯，(甲基)丙烯酸正辛酯，(甲基)丙烯酸异辛酯，(甲基)丙烯酸正 癸酯，(甲基)丙烯酸异癸酯，(甲基)丙烯酸十二酯，(甲基)丙烯酸 十四酯，(甲基)丙烯酸十六酯或(甲基)丙烯酸十八酯。

2.合成如权利要求1所述的一种可逆CO₂刺激响应光聚合低聚物的 方法，其特征在于具体步骤为：

第一步将共聚单体按照不同比例混合

o所对应的单体含量物质的量占总单体含量的20％-60％，p所对应 的单体含量占总单体含量的20％，q对应的单体含量占总单体含量的 60％-20％；加入单体总含量的0.5mol％-2.5mol％摩尔含量的自由基引 发剂，加入单体总量1mol％-5mol％摩尔含量的链转移剂，或者不加入 链转移剂，将单体、链转移剂和有机溶剂混合得到溶剂单体混合体系，将 引发剂溶解到有机溶剂中得到引发剂溶液，然后将引发剂溶液逐滴加入溶 剂单体混合体系中；反应温度控制在60-100℃，反应时间在6-10小时；

第二步合成过程为将第一步合成的低聚物溶于有机溶剂中得到低聚 物有机溶剂溶液，再将苄氯单元摩尔量1-5倍的伯胺中的一种以及苄氯 单元摩尔量1-3倍的三乙胺混合，将低聚物有机溶剂溶液逐滴加入伯胺 和三乙胺的混合体系中，搅拌，反应时间为3-10小时得到氨基改性的低 聚物；苄氯单元是第一步合成的低聚物中的苄氯单元；

第三步合成过程为将第二步合成的氨基改性的低聚物溶于预先除水 的有机溶剂中，再逐滴加入甲基丙烯酸异氰基乙酯，加入量是氨基改性的 低聚物中分子链上所有单体重复单元摩尔含量的20％，常温搅拌，反应时 间为4-8小时。

3.根据权利要求1所述的可逆CO₂刺激响应低聚物的应用，其特征 在于：将合成的可逆CO₂响应光聚合低聚物与单体稀释剂的混合，单体稀 释剂为乙二醇类(甲基)丙烯酸酯、丙二醇类(甲基)丙烯酸酯、乙氧基类(甲 基)丙烯酸酯、烷基类(甲基)丙烯酸酯单体稀释剂的一种或几种混合，加 入量是低聚物的5wt％～30wt％；再加入包括1173、184、2959一种 或几种光引发剂，加入量是单体稀释剂和低聚物总质量的0.5wt％～5wt％， 混合均匀后将单体稀释剂、低聚物、光引发剂组成的光聚合体系在基材上 涂一层10～30μm膜后再将表面带有10～50μm条纹图案的PDMS模板压印 于低聚物膜表面，通入CO₂，压强为10kPa～5MPa，与CO₂气体反应0.5h ～12h；与CO₂反应后，揭去PDMS掩膜得到带有条纹的图案，再将初步定 型的图案在UV光照下交联固化，定型得到压印图案。