一種聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的制備方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于化工材料領(lǐng)域,涉及一種聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的制備方法。
背景技術(shù):
聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,簡(jiǎn)稱(chēng)PMMA,俗稱(chēng)有機(jī)玻璃)是迄今為止合成透明材料中質(zhì)地最優(yōu)異,價(jià)格又比較適宜的樹(shù)脂。PMMA樹(shù)脂是無(wú)毒環(huán)保材料,破碎時(shí)不易產(chǎn)生尖銳的碎片。但是PMMA樹(shù)脂由于表面硬度不高、抗沖擊性能低、成型流動(dòng)性能差等特點(diǎn),PMMA的改性相繼出現(xiàn)。例如甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯、丁二烯的共聚,PMMA與PC的共聚等。聚氨酯(Polyurethane,簡(jiǎn)稱(chēng)PU)是一種由多異氰酸酯、多元醇、有機(jī)小分子多元醇(擴(kuò)鏈劑)反應(yīng)制成的重要高分子材料。它是由化學(xué)性質(zhì)明顯不同的軟段和硬段組成的,軟段由低聚物多元醇(通常是聚醚多元醇或聚酯多元醇)組成,硬段由多異氰酸酯與小分子擴(kuò)鏈劑組成。聚氨酯具有耐磨、耐溫、密封、隔音、加工性能好、可降解等優(yōu)異性能。研究表明將聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯共聚,能夠克服各自的缺點(diǎn),使兩者優(yōu)勢(shì)得到互補(bǔ),做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。要得到性能優(yōu)異的端羥基聚甲基丙烯酸甲酯,就需要對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)和聚合物分子量進(jìn)行控制。活性聚合可以得到分子量分布極窄的聚合物,是控制聚合物分子量最理想的方法。原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)就是活性聚合中的一種聚合技術(shù)。在1995年提出的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)以反應(yīng)條件溫和,適用單體范圍寬,分子設(shè)計(jì)能力強(qiáng)而受到了普遍的重視,并被用于制備丙烯酸酯類(lèi)嵌段共聚物。限制ATRP規(guī)模化應(yīng)用的主要問(wèn)題是ATRP聚合所需的催化劑為低氧化態(tài)的金屬鹽類(lèi)(最有代表性的是鹵化亞銅),易被氧化,使用前需精制且用量很大。大量催化劑的使用不僅提高了成本,聚會(huì)后催化劑的脫除和再利用也是一個(gè)不易解決的問(wèn)題,工業(yè)化難度大不易進(jìn)行。電子轉(zhuǎn)移再生催化劑原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ARGETATRP)的出現(xiàn)解決了上述提到的問(wèn)題。使原子轉(zhuǎn)移自由基聚合向工業(yè)化又邁進(jìn)了一步。它是在體系中加入一種還原劑如辛酸亞錫、抗壞血酸、葡萄糖類(lèi)等,將體系中少量的高價(jià)態(tài)金屬絡(luò)合物不斷還原為低價(jià)態(tài)金屬絡(luò)合物。它解決了ATRP易被氧化、用量大、脫除困難的問(wèn)題,促進(jìn)了ATRP的工業(yè)化生產(chǎn)。在CN101456937A中公開(kāi)了《聚亞甲基/聚(甲基)丙烯酸酯類(lèi)嵌段共聚物及其制備方法》。它是采用常規(guī)ATRP法制備兩嵌段共聚物,催化劑用量大,不易脫除。因此本發(fā)明采用ARGETATRP法制備端羥基聚甲基丙烯酸甲酯,進(jìn)而以端羥基聚甲基丙烯酸甲酯為原料制備聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:基于上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是:一種聚氨酯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的制備方法,包括以下步驟:(1)端羥基聚甲基丙烯酸甲酯的制備:將引發(fā)劑、甲基丙烯酸甲酯、催化劑、配體、還原劑和溶劑Ⅰ加入到反應(yīng)容器中,將反應(yīng)體系抽真空,充氮?dú)?min,110℃反應(yīng)0.5~10小時(shí)...