[发明专利]一种光致变色嵌段共聚物的制备方法

摘要

本发明公开了一种光致变色嵌段共聚物的制备方法，包括如下步骤：SPMA的制备；PSPMA‑Br的制备；PSPMA‑g‑PMMA的制备，与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明所制备的纳微米纤维，可以在不同光照射下实现在不同紫外光照射下实现红、绿、黄颜色荧光转变，并且经紫外照射后纤维由无色变为深紫色，得到纤维可重复在无色和紫色间转换，从而得到可发光变色纤维。这种方法不需要经过印染，避免环境的污染的同时，又赋予纤维多种变色和发光功能。

主权项

1.一种光致变色嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，乙烯基螺吡喃变色单体(SPMA)的制备：在三口烧瓶中加入5‑6gN‑羟乙基‑3,3‑二甲基‑6‑硝基吲哚啉螺吡喃(SP‑OH)和60‑80ml二氯甲烷，在0‑5℃冰水浴氮气保护条件下中速搅拌，利用展开剂进行TLC点板追踪，加入吡啶2‑5g作为缚酸剂；量取2‑5g甲基丙烯酰氯混合10‑15ml二氯甲烷加入到恒压滴液漏斗中，然后逐滴加入到三口烧瓶中，在30min之内，0‑5℃搅拌0.5h后，升温至25‑30℃，继续反应，利用展开剂进行TLC点板追踪，至原料点消失或基本看不见为止；然后先用去离子水萃取洗涤分液，去除吡啶的盐酸盐，所得到产物经过旋转蒸发除去溶剂二氯甲烷，所得深紫红色产物，通过柱层析硅胶快速色谱柱进一步提纯，利用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合液作为洗脱剂，旋转蒸发得到浅绿色SPMA；步骤2，螺吡喃大分子引发剂(PSPMA‑Br)的制备：先对Schlenk瓶进行烧瓶‑抽真空‑通氮气处理，将单体SPMA1.0‑1.5g、引发剂2‑溴异丁酸乙酯15‑20μl、配体N,N,N’,N”,N”‑五甲基二亚乙基三胺44‑55μl、溶剂THF5‑6ml和甲醇1‑1.5ml加入到Schlenk瓶中，后进一步脱气，液氮冷冻‑抽真空‑解冻循环三次，在最后一次冷冻后迅速称量0.01‑0.02g催化剂溴化亚铜加入其中，并加入磁子，超声使其均匀分散，解冻后置于40‑45℃水浴中反应4‑6h并通氮气进行保护；然后将反应后产物暴露在空气中，冷却至室温后，倾倒入大量甲醇中沉淀，并反复用四氢呋喃和甲醇洗涤至少三次至颜色变浅，离心分离得到产物，真空40‑45℃干燥，得到最终浅蓝色固体PSPMA‑Br；步骤3，螺吡喃甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PSPMA‑g‑PMMA)的制备：先对Schlenk瓶进行烧瓶‑抽真空‑通氮气处理，反复循环三次，向Schlenk瓶加入单体甲基丙烯酸甲酯10‑12ml、引发剂PSPMA‑Br0.2‑0.3g，配体PMDETA35‑40μl、溶剂THF10‑15ml和甲醇3‑5ml，然后进一步脱气，液氮冷冻‑抽真空‑解冻循环三次，在最后一次冷冻后迅速称量0.12‑0.15g催化剂溴化亚铜加入其中，并加入磁子，使用超声波使其均匀分散，解冻后置于40‑45℃水浴中反应6‑8h通入氮气保护；然后将混合物暴露在空气中，冷却至室温后，倾倒入大量甲醇中沉淀，离心分离，并反复用THF和甲醇洗涤至颜色变浅，真空40‑45℃干燥，最终得到产物为浅绿色固体状的PSPMA‑g‑PMMA；步骤4，光致变色纤维的制备：将步骤3所得的PSPMA‑g‑PMMA以DMF为溶剂，配制浓度20％‑25％的纺丝液，并在纺丝液中加入1,10‑邻菲罗啉‑Tb有机稀土配合物，然后进行静电纺丝，纺丝电压15‑22KV，推进速度40‑60μm/min，接收距离15‑30cm，从而得到在不同紫外光照射下发射不同荧光的多基变色纳微米纤维。