一种超高分子量聚丙烯酸丁酯及其制备方法

本发明涉及有机合成，特别涉及一种超高分子量聚丙烯酸丁酯及其制备方法。

背景技术：

1、丙烯酸丁酯(ba)是一种重要的单体，其均聚物和共聚物被广泛用于粘合剂、皮革、喷漆、合成橡胶和纺织。聚合物的分子量对其物理性能有显著影响。例如，聚合物的耐热性和耐磨性随着分子量的增加而提高。carsten等人合成了一系列不同分子量的聚丙烯酸丁酯(pba)。他们发现分子量对pba的存储模量(g')和损耗模量(g")有显著影响。此外，pba的附着力、耐水性、耐寒性、耐碱性、耐高温氧化性等性能也随着分子量的增加而提高。因此，寻找一种简便的合成方法制备超高分子量pba具有重要意义。

2、percec等人合成了mn为8.2×105da的高分子量pba。dworak等以cubr/pmdeta(pmdeta＝n,n,n'，n'，n'-五甲基二乙烯三胺)为催化剂，二甲基丙烷四基(2-溴丙酸)(br4dtmp)为引发剂，制备了高分子量的pba(mn＝9.26×105da)。cunningham等报道了ba的反相原子转移自由基聚合(ratrp)，成功合成了高分子量的pba(mn＝9.89×105da)。最近，matyjaszewski等报道了以cuibr/tpma[tpma:三(2-吡啶基甲基)-胺]为催化剂的ba的atrp反应。在高压条件下(p＝5kbar)合成了mn为6.12×105da、转化率为67％的高分子量pba。然而，未见制备超高分子量(mn>106da)pba的报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明目的在于提供一种超高分子量聚丙烯酸丁酯及其制备方法，本发明提供的制备方法简单、条件温和，并且可以得到数均分子量大于106da的聚丙烯酸丁酯。

2、为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种超高分子量聚丙烯酸丁酯的制备方法，在保护气氛下，以丙烯酸丁酯单体为原料，以银纳米颗粒为催化剂，以有机卤化物为引发剂，通过聚合反应制备超高分子量聚丙烯酸丁酯。

3、优选地，所述丙烯酸丁酯单体、银纳米颗粒、有机卤化物的质量体积比为10g：(0.002-0.005)g：10μl。

4、优选地，所述有机卤化物为2-溴异丁酸乙酯、ɑ-溴苯乙酸乙酯或四氯化碳。

5、优选地，所述聚合反应温度为70℃，聚合反应时间为6-16h。

6、优选地，所述保护气氛为氮气。

7、优选地，所述聚合反应完成后，还包括去除产物中银纳米颗粒的步骤。

8、进一步优选地，所述去除步骤具体为：将聚合反应完成后所得胶块剪碎，真空干燥、研磨后得到聚丙烯酸丁酯粉末，将聚丙烯酸丁酯粉末溶于有机溶剂中后，经过氧化铝柱子洗涤可得到完全透明的超高分子量聚丙烯酸丁酯。

9、进一步优选地，所述真空干燥温度为100℃；所述有机溶剂为四氢呋喃。

10、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的超高分子量聚丙烯酸丁酯，所述超高分子量聚丙烯酸丁酯的分子量为106da以上。

11、有益技术效果：

12、本发明提供了一种超高分子量聚丙烯酸丁酯及其制备方法，在保护气氛下，以丙烯酸丁酯单体为原料，以银纳米颗粒为催化剂，以有机卤化物为引发剂，通过聚合反应制备超高分子量聚丙烯酸丁酯。本发明提供的新型聚合反应体系可以在温和的条件下通过本体聚合一步合成超高分子量聚丙烯酸丁酯，制备方法简单，实验条件温和，所制得聚丙烯酸丁酯分子量较高，能够达到106da以上。

技术特征：

1.一种超高分子量聚丙烯酸丁酯的制备方法，其特征在于，在保护气氛下，以丙烯酸丁酯单体为原料，以银纳米颗粒为催化剂，以有机卤化物为引发剂，通过聚合反应制备超高分子量聚丙烯酸丁酯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸丁酯单体、银纳米颗粒、有机卤化物的质量体积比为10g：(0.002-0.005)g：10μl。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机卤化物为2-溴异丁酸乙酯、ɑ-溴苯乙酸乙酯或四氯化碳。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应温度为70℃，聚合反应时间为6-16h。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氮气。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应完成后，还包括去除产物中银纳米颗粒的步骤。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述去除步骤具体为：将聚合反应完成后所得胶块剪碎，真空干燥、研磨后得到聚丙烯酸丁酯粉末，将聚丙烯酸丁酯粉末溶于有机溶剂中后，经过氧化铝柱子洗涤可得到完全透明的超高分子量聚丙烯酸丁酯。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述真空干燥温度为100℃；所述有机溶剂为四氢呋喃。

9.权利要求1-8任一项所述制备方法制得的超高分子量聚丙烯酸丁酯。

10.根据权利要求9所述的超高分子量聚丙烯酸丁酯，其特征在于，所述超高分子量聚丙烯酸丁酯的分子量为106da以上。

技术总结
本发明提供了一种超高分子量聚丙烯酸丁酯及其制备方法，属于有机合成技术领域。本发明提供的方法为在保护气氛下，以丙烯酸丁酯单体为原料，以银纳米颗粒为催化剂，以有机卤化物为引发剂，通过聚合反应制备超高分子量聚丙烯酸丁酯。本发明提供的新型聚合反应体系可以在温和的条件下通过本体聚合一步合成超高分子量聚丙烯酸丁酯，制备方法简单，实验条件温和，所制得聚丙烯酸丁酯分子量较高，能够达到106Da以上。

技术研发人员：赵洪森,袁明,沈伊阳,倪福阳,张泽凯
受保护的技术使用者：丽水学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11