[发明专利]一种三元双接枝两亲性共聚物及其制备方法

说明书

本发明属于聚烯烃材料领域，涉及一种三元双接枝两亲性共聚物及其制备方法，该三元双接枝两亲性共聚物是以苯乙烯基聚合物链段为主链，以聚异丁烯链段和聚噁唑啉链段分别为支链。本发明的三元双接枝两亲性共聚物充分发挥聚噁唑啉的亲水性、生物相容性、抗菌性等优势性能，苯乙烯基聚合物主链、聚异丁烯支链的存在改善了聚噁唑啉性能单一、热稳定性差的缺陷，进一步拓宽了该材料在生物医用方面的应用。

技术领域

本发明属于聚烯烃材料领域，具体地，涉及一种三元双接枝两亲性共聚物及其制备方法，更具体地，涉及的双接枝共聚物以疏水性苯乙烯基聚合物链段为主链，以疏水性聚异丁烯链段和亲水性聚噁唑啉链段分别为支链。

背景技术

噁唑啉是一种五元杂环化合物，分子中含有碳氮双键。聚噁唑啉是通过噁唑啉单体进行开环阳离子聚合得到的聚合物。聚噁唑啉具有良好的生物相容性、化学稳定性、热稳定、无毒性和环境响应性等优点，其中聚(2-乙基-2-噁唑啉)已经被食品药品监管局(FDA)认证。聚噁唑啉的性能可以通过改变单体侧链结构来调节，线性脂肪族长侧链使聚合物产生结晶，支化脂肪族侧链使聚合物玻璃化转变温度在0℃以下，脂肪族短侧链使聚合物具有亲水性，例如聚(2-甲基-2-噁唑啉)或聚(2-乙基-2-噁唑啉)具有亲水性，聚(2-异丙基-2-噁唑啉)表现出温敏性，聚(2-丁基-2-噁唑啉)或聚(2-苯基-2-噁唑啉)表现出疏水性，参见Sedlacek O,Monnery B D,Filippov S K,Hoogenboom R,Hruby M，Poly(2-oxazoline)s--are they more advantageous for biomedical applications than other polymers,Macromolecular Rapid Communication,2012,33(19):1648-1662。聚噁唑啉在双亲性聚合物和生物医药方面已经受到关注，其对溶解性的控制、毒性等方面可超过传统使用的聚合物，如聚(2-烷基-2-噁唑啉)具有替代某些传统生物材料的潜力。此外，通过接枝共聚，可以进一步改善聚噁唑啉材料的性能。通过聚氯甲基苯乙烯或氯甲基苯乙烯和异丁烯的共聚物为大分子引发剂引发噁唑啉聚合，可得到聚氯甲基苯乙烯或氯甲基苯乙烯和异丁烯的共聚物为主链、聚噁唑啉为支链的接枝共聚物，该接枝共聚物在溶解性和粘度等方面显示优异的性能，能在水溶液中形成胶束，参见：Saegusa T,Kobayashi S,Yamada A,GraftCopolymerization of 2-Methyl-2-oxazoline onto Chloromethylated Polystyreneand Hydrolysis of Graft Copolymer to a Chelating Resin of Poly(styrene-g-ethylenimine),Macromolecules,1975,8(4):390-396；Nuyken O,Sanchez J R,Voit B,Synthesis of amphiphilic graft copolymers by ring-opening polymerization of2-methyl-2-oxazoline initiated by poly[isobutene-co-(p,m-chloromethylstyrene)]macroinitiators,Macromolecular Rapid Communications,1997,18(2):125-131。以N-异丙基丙烯酰胺和4-氯甲基苯乙烯无规共聚物为大分子引发剂，引发2-甲基-2-噁唑啉和2-乙基-2-噁唑啉阳离子开环聚合，可合成出具有温敏性的两亲性接枝共聚物，参见：Carlos R J,Stefan Z,Hartmut K,Franziska K,Karl-FriedrichA,Brigitte V,New Thermo-Sensitive Graft Copolymers Based on a Poly(N-isopropylacrylamide)Backbone and Functional Polyoxazoline Grafts with Randomand Diblock Structure,Macromolecular ChemistryPhysics,2010,211(6):706-716。