一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法转让专利

申请号 : CN202111351180.4

文献号 : CN114085340B

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发明人 : 马红卫尹钰韩丽

申请人 : 大连理工大学

摘要 :

本发明提供一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,属于活性阴离子技术领域。本发明采用具有硅氢官能化及炔基官能化1,1’‑二苯乙烯类衍生物分别引发苯乙烯丙烯酸酯聚合;其中分别设计合成两种硅氢官能化聚苯乙烯,由于阴离子聚合结合连接剂氯硅烷化学法等合成及后处理复杂,无法对各嵌段组成精确调控;通过活性阴离子聚合精确调控分子量及分布,可以实现对嵌段共聚物组成比例的调控,本发明采用活性阴离子硅氢加成点击反应相结合的方法不仅聚合体系拓扑结构确定,还能够实现对聚合物组成比例,分子量分布进行有效调控。

权利要求 :

1.一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,合成链端含双硅氢功能化聚合物

室温、氩气保护氛围中,将第一单体M1溶于有机溶剂充分混合后,加入引发剂,在引发阶段采用引发剂引发第一单体M1聚合形成链中含单硅氢功能化聚合物,其中第一单体M1浓度为9.0‑10.0mol/L:当引发剂与第一单体M1的摩尔比为1:500~1500时,在6‑15h后向反应体系中快速加入封端单体DPE‑2SiH,待封端时间达到设计分子量的理论封端时间后终止反应,得到链端含双硅氢功能化聚合物;

第二步,合成不同分子量的链端含炔基DPE官能化聚合物;

2.1)室温、氩气保护氛围中,将含炔基DPE衍生物溶于有机溶剂充分混合后,加入引发剂,引发含炔基DPE衍生物形成活性种;

2.2)在干冰‑78℃条件下,并在隔绝水氧条件下,将第二单体M2溶于有机溶剂,再加入高氯酸锂;所述第二单体M2浓度为6.0‑7.0mol/L,所述高氯酸锂的添加量与第二单体M2质量比为1:500;

2.3)向上述反应体系中加入步骤2.1)引发的含炔基DPE衍生物的活性种,引发第二单体M2聚合,其中,活性种与第二单体M2的摩尔比为1:250‑750;在3‑15h后终止反应,取样分析,得到不同分子量的链端含炔基DPE官能化聚合物;

第三步,室温下,将第一步得到的链端含双硅氢功能化聚合物同其分子量0.5倍的链端含炔基DPE功能化聚合物混合向反应体系中加入铂催化剂,用于催化硅氢加成点击反应,合成分子量及组成比例相近且分布窄的含双硅氢及单硅氢星型嵌段共聚物,其中星型嵌段共

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聚物分子量范围为10×10 g/mol‑30×10g/mol;反应结束后采用甲醇沉胶得到产物,利用甲醇及甲苯对产物进行分级处理除去残留的低分子量聚合物提高产物纯度;所述的铂催化剂的投料量与总聚合物投料量的摩尔比为40:1,其中总聚合物包括链端含双硅氢功能化聚合物和第二步得到的链端含炔基DPE官能化聚合物。

2.一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,合成链中含单硅氢功能化聚合物

室温、氩气保护氛围中,将第一单体M1溶于有机溶剂充分混合后,加入引发剂,在引发阶段采用引发剂引发第一单体M1聚合形成链中含单硅氢功能化聚合物,其中第一单体M1浓度为9.0‑10.0mol/L:当引发剂与第一单体M1的摩尔比为1:250‑750时,在3‑7.5h后向反应体系中快速加入封端单体DPE‑SiH,并根据设计分子量得到其理论封端时间,待封端时间达到理论时间后取样分析,再加入第一单体M1,聚合反应完成后终止反应,得到链中含单硅氢功能化聚合物;

第二步,合成不同分子量的链端含炔基DPE官能化聚合物;

2.1)室温、氩气保护氛围中,将含炔基DPE衍生物溶于有机溶剂充分混合后,加入引发剂,引发含炔基DPE衍生物形成活性种;

2.2)在干冰‑78℃条件下,并在隔绝水氧条件下,将第二单体M2溶于有机溶剂,再加入高氯酸锂;所述第二单体M2浓度为6.0‑7.0mol/L,所述高氯酸锂的添加量与第二单体M2质量比为1:500;

2.3)向上述反应体系中加入步骤2.1)引发的含炔基DPE衍生物的活性种,引发第二单体M2聚合,其中,活性种与第二单体M2的摩尔比为1:250‑750;在3‑15h后终止反应,具体时间根据设计分子量而定,取样分析,得到不同分子量的链端含炔基DPE官能化聚合物;

第三步,室温下,将链中单硅氢功能化聚合物同分子量相同的链端含炔基DPE功能化聚合物混合;向反应体系中加入铂催化剂,用于催化硅氢加成点击反应,合成分子量及组成比例相近且分布窄的含双硅氢及单硅氢星型嵌段共聚物,其中星型嵌段共聚物分子量范围为

4 4

10×10g/mol‑30×10g/mol;反应结束后采用甲醇沉胶得到产物,利用甲醇及甲苯对产物进行分级处理除去残留的低分子量聚合物提高产物纯度;所述的铂催化剂的投料量与总聚合物投料量的摩尔比为40:1,其中总聚合物包括链中单硅氢功能化聚合物和第二步得到的链端含炔基DPE功能化聚合物。

3.根据权利要求1所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述第一步中,封端单体DPE‑2SiH的加入量与引发剂摩尔比为1:1,所述第二步2.1)中,引发剂与含炔基DPE衍生物的物量比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述第三步中,链端含双硅氢功能化聚合物与链端含炔基DPE官能化聚合物的质量比为1:1。

5.根据权利要求2所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述第一步中,所述封端单体DPE‑SiH的加入量为引发剂摩尔比为1:1;所述第二步2.1)中,引发剂与含炔基DPE衍生物的物量比为1:1。

6.根据权利要求2所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述第三步中,链中单硅氢功能化聚合物、链端含炔基DPE功能化聚合物的质量比为1:1,合成星型共聚物均一性高。

7.根据权利要求1或2所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述第一步的引发剂为正丁基锂或仲丁基锂。

8.根据权利要求1或2所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述的第一单体M1包括但不限于苯乙烯、丁二烯、异戊二烯或其他阴离子聚合常用单体。

9.根据权利要求1或2所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述的第二单体M2包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯或其他阴离子聚合极性单体。

10.根据权利要求1或2所述的一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,其特征在于,所述的第一步和第二步中,封端单体选择要求是含有功能化基团,且难自聚、不与单体发生共聚合,为硅氢官能化1,1’‑二苯乙烯类衍生物、炔基官能化1,1’‑二苯乙烯类衍生物。

说明书 :

一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌

段共聚物的方法

技术领域

[0001] 本发明属于活性阴离子聚合技术领域,涉及一种活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型两亲性嵌段共聚物的方法,并且阴离子聚合模块含有官能化基团可参与硅氢加成点击反应,因此在合成星型等复杂拓扑结构嵌段共聚物方面亦有广阔前景。

背景技术

[0002] 活性阴离子聚合技术(LAP)在合成结构明确,分子量精确可控,末端及链中官能化聚合物方面有着独特的优势。在隔绝水氧条件下,活性中心可保持长期不死、分子量可控、分子量分布窄,因此被广泛应用于制备嵌段、星型、树枝状等具有复杂拓扑结构的大分子。活性阴离子聚合具有快引发、慢增长、无转移、无终止的反应特征,此技术制备的聚合物材料分子量分布都具有单峰窄分布的明显特征,因此合成分子量明确的聚合物材料存在显著优势。
[0003] 现如今,硅氢加成点击反应在高效偶联合成拓扑结构具有明显优势,简单高效、条件温和、化学选择性高,因此被广泛应用于制备瓶刷状、树枝状、超支化结构和星型复杂拓扑结构的合成。在室温条件下,使用铂催化剂产物具有纯化简单及催化剂毒副性小等特点。
[0004] 嵌段共聚物由于能够自组装形成周期性为5~50nm的有序纳米图案而引起了广泛关注,由于其价格低廉和高吞吐量,成为有潜力在半导体制造中取代或至少补充先进光刻技术材料。光刻图形是由形成有序条纹结构的材料自身决定,为实现小尺寸超高分辨率的光刻工艺,关键在于巧妙利用取嵌段共聚物的自组装行为。嵌段共聚物中各段之间存在相互排斥作用,使其能够形成周期性排列的微纳米结构;根据共聚物各段相对体积分数大小,共聚物可形成层状、圆柱状及球状等。而在光刻技术中,主要研究和利用嵌段共聚物形成的层状有序结构(即每个嵌段体积分数f=0.5),这就对各个嵌段的精确调控提出了更高的要求。
[0005] 1,1’‑二苯乙烯(DPE)类衍生物由于高位阻的侧基苯环的存在,在活性阴离子聚合中展现可共聚、难自聚、功能化位点充裕、活性可调控的特点,利用该单体能够实现对活性链的精准封端及链中功能化基团的插入。二甲基[4‑(1‑苯乙烯基)硅烷DPE‑SiH是一种含硅氢基团DPE衍生物,三甲基((4‑(1‑苯乙烯基)苯基)乙炔基)硅烷DPE‑yne是一种含炔基的DPE衍生物。文献Macromolecules 2018,51,3746‑3757报道了苯乙烯(St)进行活性阴离子聚合时展现的链端及链中引入功能性基团。4,4’‑二(二甲基硅烷基)苯基乙烯DPE‑2SiH是一种含双硅氢官能团DPE衍生物文献Polymer 184(2019)121907报道了采用活性阴离子聚合方法DPE‑2SiH与异戊二烯(Ip)进行共聚合成具有不同微观结构的交替共聚物。以上聚合机理说明,体系活性链在聚合过程中可精确在链中及链端引入DPE衍生物。从而达到合成含功能性基团聚合物的目的,因此在合成不同结构的嵌段共聚物材料方面也大有前景。
[0006] 活性阴离子聚合结合连接剂氯硅烷化学法的策略,这种合成方法不利于对聚合物组成及分布精确调控;反应活性还受活性链的分子量、溶剂(极性或非极性)和温度的影响。此外合成方法繁琐耗时大量连接剂后处理操作复杂。与之相比,采用活性阴离子聚合技术分子量及分布精确调控结合硅氢加成点击反应的合成策略,聚合物功能化模块精确设计通过在聚合物链上引入不同官能团,并通过官能团引入位点,可进行丰富的拓扑结构构建,是实现聚合物复杂拓扑结构合成简单有效的方法,这种聚合物模块精确设计调控利于构建复杂拓扑结构。更重要的是通过活性阴离子聚合的功能化聚合物模块分子量及分布得到精确调控,进而制备合成聚合物比例相近的不同拓扑结构嵌段共聚物便于研究自组装形成的层状结构。
[0007] 在此,本发明引入一种活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物方法:基于活性阴离子聚合功能化聚合物合成,及硅氢加成点击反应高效偶合、条件温和的特点开发了活性阴离子聚合引入功能化官能团利用硅氢加成点击反应得到分子量及组成比例相近的星型嵌段共聚物的方法,进而研究嵌段共聚物自组装层状结构。

发明内容

[0008] 为解决上述LAP结合连接剂氯硅烷化学法中分子量及分布调控问题及不足,本发明提供了一种基于活性阴离子聚合机理对聚合物精确调控分子量及分布并引入官能团反应位点,并通过硅氢加成点击反应温和高效合成星型拓扑结构的技术方法。本发明中的官能化聚合物指在活性阴离子聚合过程中,在链端或链中引入不同官能团使其形成功能化聚合物模块,硅氢加成点击温和高效作用于功能性基团,聚合物模块形成星型嵌段共聚物。
[0009] 为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0010] 一种基于活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应合成星型嵌段共聚物的方法,该方法能够实现对聚合物的组成比例、分子量及分布三个方面进行有效调控,所述方法采用不同侧链基团的1,1’‑二苯乙烯类衍生物(封端单体DPE‑2SiH或DPE‑SiH)对处于链增长活性中心进行封端;由于引入DPE衍生物仍具有活性中心可继续实现链增长,因而设计合成引入链端及链中含硅氢功能化DPE衍生物聚合物;通过调整封端单体的加料程序可以实现对引入硅氢基团不同位置的调节;整个过程在氩气氛围保护下进行,聚合时间应控制在6h以上;由于DPE衍生物经引发剂引发后同样具有活性,可在‑78℃下引发丙烯酸酯类单体聚合实现功能化基团的引入,因此所述经过活性阴离子聚合合成含有功能化基团的聚合物模块可以进一步添加铂催化剂,进行硅氢加成点击反应,从而合成星型嵌段共聚物。
[0011] 本发明所述合成星型嵌段共聚物的方法包括以下步骤:
[0012] 第一步,合成链端含双硅氢功能化聚合物或链中含单硅氢功能化聚合物[0013] 室温20‑30℃条件下,在氩气保护氛围中,将第一单体M1(通用单体)溶于有机溶剂充分混合后,加入引发剂,在引发阶段采用引发剂引发第一单体M1聚合形成链中含单硅氢功能化聚合物,其中第一单体M1浓度为9.0‑10.0mol/L:
[0014] 当引发剂与第一单体M1的摩尔比为1:500~1500时,在6‑15h后向反应体系中快速加入封端单体DPE‑2SiH,待封端时间达到设计分子量的理论封端时间12‑24h后,取样分析,得到链端含双硅氢功能化聚合物,随后终止反应。所述封端单体DPE‑2SiH的加入量与引发剂摩尔比为1:1。
[0015] 当引发剂与第一单体M1的摩尔比为1:250‑750时,在3‑7.5h后向反应体系中快速加入封端单体DPE‑SiH,并根据设计分子量得到其理论封端时间,待封端时间达到理论时间后取样分析,再加入等质量的第一单体M1,聚合反应3‑7.5h后终止反应,得到链中含单硅氢功能化聚合物,随后终止反应。所述封端单体DPE‑SiH的加入量为引发剂摩尔比为1:1。
[0016] 第二步,合成不同分子量的链端含炔基DPE官能化聚合物。
[0017] 2.1)室温20‑30℃条件下,在氩气保护氛围中,将含炔基DPE衍生物溶于有机溶剂充分混合后,加入引发剂,引发含炔基DPE衍生物形成活性种。所述引发剂与含炔基DPE衍生物的物量比(或者摩尔比)为1:1。
[0018] 2.2)在干冰‑78℃条件下,并在隔绝水氧条件下,将第二单体M2(通用单体)溶于有机溶剂,再加入高氯酸锂。所述第二单体M2浓度为6.0‑7.0mol/L,所述高氯酸锂的添加量与第二单体M2质量比为1:500。
[0019] 2.3)向上述反应体系中加入步骤2.1)引发的含炔基DPE衍生物的活性种,引发第二单体M2聚合,其中,活性种与第二单体M2的摩尔比为1:250‑750;在3‑15h后终止反应,具体时间根据设计分子量而定,取样分析,得到不同分子量的链端含炔基DPE官能化聚合物。
[0020] 第三步,将第一步得到的链端含双硅氢功能化聚合物或链中单硅氢功能化聚合物和第二步得到的链端含炔基功能化聚合物按一定投料比混合后,向反应体系中加入催化剂进行硅氢加成点击反应,合成分子量及组成比例相同的星型嵌段共聚物:
[0021] 3.1)室温下,将第一步得到的链端含双硅氢功能化聚合物同其分子量0.5倍的链端含炔基DPE功能化聚合物混合向反应体系中加入铂催化剂,用于催化硅氢加成点击反应,合成分子量及组成比例相近且分布窄的含双硅氢及单硅氢星型嵌段共聚物,其中星型嵌段4 4
共聚物分子量范围为10×10g/mol‑30×10g/mol。反应结束后采用甲醇沉胶得到产物,利用甲醇及甲苯对产物进行分级处理除去残留的低分子量聚合物提高产物纯度。所述的铂催化剂的投料量与总聚合物投料量的摩尔比为40:1,其中总聚合物包括链端含双硅氢功能化聚合物和第二步得到的链端含炔基DPE官能化聚合物,且链端含双硅氢功能化聚合物与链端含炔基DPE官能化聚合物的质量比为1:1,合成星型共聚物均一性高。
[0022] 3.2)室温下,将链中单硅氢功能化聚合物同分子量相同的链端含炔基DPE功能化聚合物混合。向反应体系中加入铂催化剂,用于催化硅氢加成点击反应,合成分子量及组成比例相近且分布窄的含双硅氢及单硅氢星型嵌段共聚物,其中星型嵌段共聚物分子量范围4 4
为10×10 g/mol‑30×10g/mol。反应结束后采用甲醇沉胶得到产物,利用甲醇及甲苯对产物进行分级处理除去残留的低分子量聚合物提高产物纯度。所述的铂催化剂的投料量与总聚合物投料量的摩尔比为40:1,其中总聚合物包括链中单硅氢功能化聚合物和第二步得到的链端含炔基DPE功能化聚合物,且链中单硅氢功能化聚合物、链端含炔基DPE功能化聚合物的质量比为1:1,合成星型共聚物均一性高。
[0023] 进一步,所述第一步和第二步的有机溶剂包括苯、四氢呋喃溶剂。
[0024] 进一步,所述第一步的引发剂可以为正丁基锂(n‑BuLi)或仲丁基锂(s‑BuLi)。
[0025] 进一步,所述的第一单体M1包括但不限于苯乙烯(St)、丁二烯(Bd)、异戊二烯(Ip)阴离子聚合常用单体。
[0026] 进一步,所述的第二单体M2包括但不限于于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)阴离子聚合极性单体。
[0027] 进一步的,所述的第一步和第二步中,封端单体选择要求是含有功能化基团,并且难以自聚,且不与单体发生共聚合,为硅氢官能化1,1’‑二苯乙烯类衍生物、炔基官能化1,1’‑二苯乙烯类衍生物。优选本课题组已合成报道的单体:硅氢官能化DPE衍生物二甲基[4‑(1‑苯乙烯基)硅烷DPE‑SiH、4,4’‑二(二甲基硅烷基)苯基乙烯DPE‑2SiH;炔基官能化DPE衍生物三甲基((4‑(1‑苯乙烯基)苯基)乙炔基)硅烷DPE‑yne。所述封端单体优选为硅氢官能化DPE衍生物和炔基官能化DPE衍生物。
[0028] 采用本发明的合成方案,本发明至少具有以下有益效果:
[0029] 其一,本发明采用阴离子聚合技术,对聚合物的分子量和结构能够精确设计及调控,采用硅氢加成点击反应连接功能化聚合物模块加入的比例可调,因此最终得到嵌段共聚物的分子量及组成比例是一定的,且在此方面并没有削弱活性阴离子聚合的优势。
[0030] 其二,由于封端反应发生在聚合过程中,因此,在聚合初始,引发端还可引入官能化单体,从而制备复杂拓扑结构嵌段共聚物方面还有着突出的前景。
[0031] 其三,由于活性阴离子聚合合成功能化聚合物模块分子量及分布是一定的,因此硅氢加成点击反应后进一步合成嵌段共聚物材料组成比例精确,这种模块法精确调控聚合物组成比例的手段在合成嵌段共聚物自组装材料是首次出现的,在研究层状结构上有着极大的发展空间。

附图说明

[0032] 图1(a)为实施例1双硅氢星型嵌段共聚物核磁谱图,图1(b)为实施例1双硅氢星型嵌段共聚物GPC曲线。
[0033] 图2(a)为实施例4单硅氢星型嵌段共聚物核磁谱图,图2(b)为实施例4双硅氢星型嵌段共聚物GPC曲线。

具体实施方式

[0034] 以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0035] 本发明的实施例中用到的单体聚苯乙烯(St)为购买后,经过一次氢化钙搅拌过夜,减压蒸馏,并用二丁基镁低温搅拌3天,除水除氧减压蒸馏处理后用于阴离子聚合反应。实施例中用到的单体甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)为购买后,经过一次氢化钙搅拌过夜减压蒸馏,三异丁基铝杀杂二次减压蒸馏后用于低温下阴离子聚合。DPE衍生物为纯化后使用。
[0036] 本发明的实施例中所用到测试仪器主要为凝胶渗透色谱(GPC),采用美国Waters公司的1515‑2414凝胶渗透色谱仪表征,标样为聚苯乙烯,色谱级四氢呋喃(THF)作为流动相,流速为1.0mL/min,测试温度为24℃。测试样品溶解在色谱纯THF中,浓度约为2.0mg/mL。
[0037] 本发明所合成聚合物的结构分析测试均采用Bruker Avance II 400M瑞士核磁共振波谱仪表征,溶剂为氘代氯仿(CDCl3,δ=7.26ppm),以四甲基硅烷(TMS,δ=0ppm)为内标物。
[0038] 实施例1
[0039] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为6.0×104g/4
mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为3.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑2SiH进行稀释备用。
[0040] 第一步:20℃下,将(1g,9.60mmol)苯乙烯和9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(430μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。6h后,向反应体系一次性快速加入定量DPE‑2SiH‑5(1.9×10 mol 5.9mg)进行封端,此时反应液颜色开始变红,封端完成后继续反应12h,最终溶液颜色呈酒红色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶得到链端含双硅氢聚合物PS‑2SiH。
[0041] 第二步,20℃下,将(3g 0.021mol)甲基丙烯酸正丁酯(0.06g)高氯酸锂和18ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将第二单体M2(0.2071g 0.75mmol)DPE‑yne‑Si和2.16g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.5769ml 
1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入800μl并迅速蜡封。
6h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne。
[0042] 第三步:20℃下,将链端双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g,且二者投料比为1:1(PS‑2SiH:PnBMA‑yne质量比1:1)加入到一25mL圆底烧瓶中,加入4ml甲苯后滴加3滴卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到双硅氢官能化星型共聚物。
[0043] 实施例2
[0044] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为6.0×104g/4
mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为6.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑SiH进行稀释备用。
[0045] 第一步:20℃下,将(0.5g,4.81mmol)苯乙烯18ml的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(358μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。3h后,向反应液体系一次性快速加入定量DPE‑‑5SiH(1.67×10 mol 4.0mg)引入硅氢功能性基团,此时反应液颜色开始变红,6h后取出测试封端率,快速加入第二段苯乙烯(0.5g,4.81mmol),继续反应一段时间,反应液最后呈橙黄色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。得到链中含单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS。
[0046] 第二步,20℃下,将(3g 0.021mol)甲基丙烯酸正丁酯(0.06g)高氯酸锂18ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.20712g 0.75mmol)DPE‑yne‑Si和2.16g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.5769ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入600μl并迅速蜡封。6h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终链端含炔基DPE官能化聚合物PnBMA‑yne.。
[0047] 第三步:20℃下,将链中单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入3ml甲苯后滴加一定量的卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到单硅氢官能化星型共聚物。
[0048] 实施例3
[0049] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为6.0×104g/4
mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为3.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑2SiH进行稀释备用。
[0050] 第一步:25℃下,将(1g,9.60mmol)苯乙烯和9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(430μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。6h后,向反应体系一次性快速加入定量DPE‑2SiH‑5(1.9×10 mol 5.9mg)进行封端,此时反应液颜色开始变红,封端完成后继续极性反应12h,最终溶液颜色呈酒红色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶得到链端含双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH。
[0051] 第二步,25℃下,将(3g 0.021mol)甲基丙烯酸正丁酯(0.06g)高氯酸锂和18ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.20712g 0.75mmol)DPE‑yne‑Si和2.16g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.5769ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入800μl并迅速蜡封。6h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终链端含炔基DPE官能化聚合物PnBMA‑yne。
[0052] 第三步:25℃下,将链端双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH和链端炔基DPE功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1(PS‑2SiH:PnBMA‑yne质量比1:1)加入到一25mL圆底烧瓶中,加入4ml甲苯后滴加一定量的卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到双硅氢官能化星型共聚物。
[0053] 实施例4
[0054] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为6.0×104g/4
mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为6.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑SiH进行稀释备用。
[0055] 第一步:20℃下,将(0.5g,4.81mmol)苯乙烯9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(358μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。3h后,向反应液体系一次性快速加入定量DPE‑‑5SiH(1.67×10 mol 0.040g)引入硅氢功能性基团,此时反应液颜色开始变红,6h后取出测试封端率,快速加入第二段苯乙烯(0.5g,4.81mmol),继续反应一段时间,反应液最后呈橙黄色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。得到含单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS。
[0056] 第二步,20℃下,将(3g 0.021mol)甲基丙烯酸正丁酯(0.06g)高氯酸锂18ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.20712g 0.75mmol)DPE‑yne‑Si和2.16g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.5769ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入600μl并迅速蜡封。6h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终链端含炔基DPE官能化聚合物PnBMA‑yne.。
[0057] 第三步:20℃下,将链中单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入3ml甲苯后滴加一定量的卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到单硅氢官能化星型共聚物。
[0058] 实施例5
[0059] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为10.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为5.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑2SiH进行稀释备用。
[0060] 第一步:20℃下,将(1g,9.60mmol)苯乙烯和9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2mim使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(215μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。10h后,向反应体系一次性快速加入定量DPE‑5
2SiH(1.1×10‑ mol 2.8mg)进行封端,此时反应液颜色开始变红,封端完成后继续反应
12h,最终溶液颜色呈酒红色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶得到链端含双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH。
[0061] 第二步,20℃下,将(1g 7.0mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂和6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.082g 0.3mmol)DPE‑yne‑Si和0.859g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.230ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入400μl并迅速蜡封。6h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终链端含炔基DPE官能化聚合物PnBMA‑yne。
[0062] 第三步:20℃下,将链端双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH和链端炔基DPE功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1(PS‑2SiH:PnBMA‑yne质量比1:1)加入到一25mL圆底烧瓶中,加入4ml甲苯后滴加三滴卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到双硅氢官能化星型共聚物。
[0063] 实施例6
[0064] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为10.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为10.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑SiH进行稀释备用。
[0065] 第一步:20℃下,将(0.5g,4.81mmol)苯乙烯9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(430μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。5h后,向反应液体系一次性快速加入定量DPE‑‑5SiH(2×10 mmol 4.7mg)引入硅氢功能性基团,此时反应液颜色开始变红,12h后取出测试封端率,快速加入第二段苯乙烯(0.5g,4.81mmol),继续反应一段时间,反应液最后呈橙黄色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。得到聚合物PS‑SiH‑PS。
[0066] 第二步,20℃下,将(1g 7.0mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.082g 0.3mmol)DPE‑yne‑Si和0.859g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.230ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入160μl并迅速蜡封。10h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终聚合物PnBMA‑yne.。
[0067] 第三步:20℃下,将链中单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入3ml甲苯后滴加一定量的卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到单硅氢官能化星型共聚物。
[0068] 实施例7
[0069] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为10.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为5.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑2SiH进行稀释备用。
[0070] 第一步:30℃下,将(1g,9.60mmol)苯乙烯和9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2mim使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(215μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。10h后,向反应体系一次性快速加入定量DPE‑5
2SiH(1.1×10‑ mol 2.8mg)进行封端,此时反应液颜色开始变红,封端完成后继续反应
12h,最终溶液颜色呈酒红色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶得到链端含双硅氢聚合物PS‑2SiH。
[0071] 第二步,30℃下,将(1g 7.0mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂和6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.082g 0.3mmol)DPE‑yne‑Si和0.859g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.230ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入400μl并迅速蜡封。6h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终聚合物PnBMA‑yne。
[0072] 第三步:30℃下,将链端双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入4ml甲苯后滴加三滴卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到双硅氢官能化星型共聚物。
[0073] 实施例8
[0074] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为10.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为10.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑SiH进行稀释备用。
[0075] 第一步:20℃下,将(0.5g,4.81mmol)苯乙烯9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(430μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。5h后,向反应液体系一次性快速加入定量DPE‑‑5SiH(2×10 mmol 4.7mg)引入硅氢功能性基团,此时反应液颜色开始变红,10h后取出测试封端率,快速加入第二段苯乙烯(0.5g,4.81mmol),继续反应一段时间,反应液最后呈橙黄色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。得到聚合物PS‑SiH‑PS。
[0076] 第二步,20℃下,将(1g 7.0mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.082g 0.3mmol)DPE‑yne‑Si和0.859g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(0.230ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入160μl并迅速蜡封。10h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终聚合物PnBMA‑yne.。
[0077] 第三步:20℃下,将链中单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入3ml甲苯后滴加一定量的卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到单硅氢官能化星型共聚物。
[0078] 实施例9
[0079] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为14.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为7.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑2SiH进行稀释备用。
[0080] 第一步:20℃下,将(1g,9.60mmol)苯乙烯和9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(153μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。14h后,向反应体系一次性快速加入定量DPE‑‑62SiH(7.1×10 mol 2.1mg)进行封端,此时反应液颜色开始变红,封端完成后继续反应12h,最终溶液颜色呈酒红色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶得到链端含双硅氢聚合物PS‑2SiH。
[0081] 第二步,20℃下,将(1g 7.0mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂和6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.0592g 0.21mmol)DPE‑yne‑Si和0.712g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(165ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入290μl并迅速蜡封。7h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终聚合物PnBMA‑yne。
[0082] 第三步:20℃下,将链端双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入4ml甲苯后滴加3滴卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到双硅氢官能化星型共聚物。
[0083] 实施例10
[0084] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为14.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为14.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑SiH进行稀释备用。
[0085] 第一步:20℃下,将(0.5g,4.81mmol)苯乙烯18ml的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(307μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。3h后,向反应液体系一次性快速加入定量DPE‑‑5SiH(1.43×10 mol 3.4mg)引入硅氢功能性基团,此时反应液颜色开始变红,7h后取出测试封端率,快速加入第二段苯乙烯(0.5g,4.81mmol),继续反应一段时间,反应液最后呈橙黄色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。得到链中含硅氢聚合物PS‑SiH‑PS。
[0086] 第二步,20℃下,将(1g 70mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.0592g 0.21mmol)DPE‑yne‑Si和0.712g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(165ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入174μl并迅速蜡封。14h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终聚合物PnBMA‑yne.。
[0087] 第三步:20℃下,将链中单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入3ml甲苯后滴加一定量的卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到单硅氢官能化星型共聚物。
[0088] 实施例11
[0089] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为14.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为7.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑2SiH进行稀释备用。
[0090] 第一步:30℃下,将(1g,9.60mmol)苯乙烯和9g的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(153μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。14h后,向反应体系一次性快速加入定量DPE‑‑62SiH(7.1×10 mol 2.1mg)进行封端,此时反应液颜色开始变红,封端完成后继续反应12h,最终溶液颜色呈酒红色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶得到链端含双硅氢聚合物PS‑2SiH。
[0091] 第二步,30℃下,将(1g 7.0mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂和6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.0592g 0.21mmol)DPE‑yne‑Si和0.712g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(165ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入290μl并迅速蜡封。7h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终聚合物PnBMA‑yne。
[0092] 第三步:30℃下,将链端双硅氢功能化聚合物PS‑2SiH和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入4ml甲苯后滴加3滴卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到双硅氢官能化星型共聚物。
[0093] 实施例12
[0094] 采用活性阴离子聚合结合硅氢加成点击反应,聚苯乙烯分子量设计为14.0×4 4
10g/mol聚甲基丙烯酸正丁酯分子量设计为14.0×10g/mol。该实验聚苯乙烯聚合全过程在氩气氛围保护的手套箱中完成,聚甲基丙烯酸正丁酯聚合在隔绝水氧‑78℃条件下进行,实验前需要将一定量的单体DPE‑SiH进行稀释备用。
[0095] 第一步:20℃下,将(0.5g,4.81mmol)苯乙烯18ml的溶剂苯加入一20mL聚合瓶中,轻微摇晃2min使其充分混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(307μl 0.04651mol/L)引发单体聚合并摇动使其引发均匀,反应液呈橙黄色。3h后,向反应液体系一次性快速加入定量DPE‑‑5SiH(1.43×10 mol 3.4mg)引入硅氢功能性基团,此时反应液颜色开始变红,7h后取出测试封端率,快速加入第二段苯乙烯(0.5g,4.81mmol),继续反应一段时间,反应液最后呈橙黄色。取出压盖瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。得到链中含硅氢聚合物PS‑SiH‑PS。
[0096] 第二步,20℃下,将(1g 70mmol)甲基丙烯酸正丁酯(0.02g)高氯酸锂6ml四氢呋喃加入一50mL圆底烧瓶中,轻微摇晃2min使其混合均匀,用螺纹橡胶塞及四氟带封口,快速置于‑78℃干冰下温度稳定30min,将(0.0592g 0.21mmol)DPE‑yne‑Si和0.712g苯加入到20mL聚合瓶中,轻微摇晃混合均匀,然后快速注入sec‑BuLi(165ml 1.3mol/L)引发单体成为活性种,反应30min后分别向聚合瓶中快速注入174μl并迅速蜡封。14h反应时间结束后取出聚合瓶,用异丙醇进行终止,甲醇沉胶。利用四丁基氟化铵(TBAF)对聚合物进行脱保护处理,获得最终聚合物PnBMA‑yne.。
[0097] 第三步:20℃下,将链中单硅氢功能化聚合物PS‑SiH‑PS和链端炔基功能化聚合物PnBMA‑yne共0.2g投料比为1:1加入到一25mL圆底烧瓶中,加入3ml甲苯后滴加一定量的卡斯特催化剂。12h后甲醇沉胶终止反应,最终得到单硅氢官能化星型共聚物。
[0098] 以上是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进及变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。