[发明专利]温敏性嵌段共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种温敏性嵌段共聚物及其制备方法，属于化学工程与技术领域。所述温敏性嵌段共聚物的结构式如下所示：其中，n＝20‑150；m＝20‑150。本发明制备工艺和操作简单、适用于工业化生产及实际应用且环保、安全。

技术领域

本发明涉及化学工程与技术领域，特别是指一种温敏性嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

由于氟原子范德华半径小和碳氟键键能大(485kJ/mol)，含氟聚合物具有耐化学腐蚀、耐热耐寒和耐候性优异，疏水疏油、表面能低等特点。聚偏氟乙烯(PVDF)具有含氟聚合物的以上特征，同时又具有可熔融加工特性和溶解性，可以加工不同形式的制品，广泛应用于建筑、航空航天、电子、化工、环保、新能源等行业。

由于PVDF膜本身具有较强的疏水性，在使用过程中极易导致膜堵塞，膜的抗污染性能下降，且清洗十分困难，为了进一步提高PVDF膜的使用寿命，扩展使用范围，如何能增加其亲水性能成为研究的热点方向。目前，对PVDF进行亲水改性的方法主要包括有共混、光化学方法(如紫外照射)或等离子体表面接枝、表面先接单体再接枝亲水分子、直接接枝亲水性水分子、接枝反应活性小分子再共价接枝聚合物或生物活性大分子和面涂层亲水性高分子。现有方法中，采用物理混合，PVDF和改性组分往往会存在相容性差异，难以混合均匀，且随着时间的增加，亲水性分子会逐渐溶解而迁移脱离PVDF，造成亲水性下降；如果采用表面接枝处理方法，工艺过程一般比较复杂，且通常要对PVDF进行表面活化处理，再引入相应的官能团，经过表面活化处理的PVDF膜上存在活性位点不均一的缺陷，在后续接枝处理过程中，不容易形成均聚物，且聚合反应不可控。

除了上述两种方法，PVDF与亲水聚合物形成嵌段结构也是一种重要改性方法。由于亲水链段以化学键与PVDF连接，相对共混以及表面接枝而言，在PVDF膜的使用过程中不易流失，可以保持PVDF膜的长效抗污性和稳定性。

专利(CN104610518A)公开了一种聚偏氟乙烯-聚丙烯酸嵌段共聚物的制备方法，该方法是采用碘转移活性自由基细乳液的方法，半连续加料先制备种子乳液后续加入丙烯腈单体继续聚合，然后对产物进行后处理在碱性条件下制备出聚偏氟乙烯-聚丙烯酸嵌段共聚物。该专利采用的是半连续的加料方式，必须在反应釜的压力下降后反复重复加料，操作方式繁琐，而且其在制备的目标产物聚偏氟乙烯-聚丙烯酸嵌段共聚物并非是丙烯酸直接与活性种子聚偏氟乙烯聚合物的产物而是聚丙烯腈聚合后在碱性条件下进行水解经过一系列的后处理制取的聚偏氟乙烯-聚丙烯酸嵌段共聚物，操作过程繁琐，工艺复杂。

专利(CN104558452A)公开了一种聚偏氟乙烯-聚乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物的制备方法，该方法是采用碘转移活性自由基细乳液的方法，半连续加料先制备种子乳液，对种子乳液进行破乳、过滤、洗涤、干燥得到的聚偏氟乙烯大分子链转移剂，将聚偏氟乙烯溶解在有机溶剂中，加入乙烯基吡咯烷酮单体继续聚合，然后对产物进行后处理制备出聚偏氟乙烯-聚乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物。该专利制备工艺更为复杂，对制得的种子乳液需进行破乳、过滤、洗涤、干燥等后处理，操作繁琐；且在聚合过程中使用了全氟辛酸铵(在欧美国家已经被明文禁止使用)，该物质进入大气环境后很难从环境中降解，并可进行远距离迁移或转运，随干湿沉降到达地面，或进入水体或土壤，进而形成环境污染；而且有可能通过食物、空气和水进入人体，可能导致生育率下降以及其他免疫系统疾病。

专利(CN103182257)公开了一种温敏自清洁聚偏氟乙烯膜及其制备方法，以聚偏氟乙烯、二氧化钛及N-异丙基丙烯酰胺为主要原料制得二氧化钛/N-异丙基丙烯酰胺纳米颗粒/聚偏氟乙烯共混膜。该专利的制备方法是通过先制备改性二氧化钛/N-异丙基丙烯酰胺纳米颗粒，反应聚合到聚偏氟乙烯膜上，形成共混膜。该膜仍存在活性位点不均一，聚合反应不可控的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制备工艺和操作简单、适用于工业化生产、且环保安全的温敏性嵌段共聚物及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：