硅酸盐质文物保护用透气性POSS基环氧接枝共聚物的制备方法与流程

文档序号:11124407阅读:来源:国知局

技术特征:

1.硅酸盐质文物保护用透气性POSS基环氧接枝共聚物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(一)、l-PGMA聚合物链的合成:通过溶液聚合方法合成l-PGMA聚合物链,称量GMA单体、4wt%的AIBN引发剂溶解在丁酮溶剂中,三者质量比是1:0.04:2,然后加入到放有磁子的圆底烧瓶中,65℃下搅拌反应5h,反应完毕后降温冷却,并旋蒸出多余的溶剂至反应液呈现粘稠状,然后将反应液在过量甲醇中沉析,抽虑,真空干燥24h,得到白色固体;

(二)、l-PGMA-Br大分子引发剂的合成:利用GMA中的环氧基团与溴代异丁酸BIBA中的羧基发生环氧开环反应引入Br端,生成ATRP大分子引发剂,具体方法为:分别将1mmol的l-PGMA与0.1-10.0mmol的BIBA溶解在5ml THF溶剂中,并倒入装有回流冷凝装置和磁子的圆底烧瓶中,50℃条件下反应30h,待反应结束,旋蒸除掉多余溶剂,剩余反应液在过量乙醚中沉析,得到l-PGMA-Br白色粉末,真空干燥24h,分别制备得到未开环的环氧基与Br端摩尔比为0.1-10的l-PGMA-Br大分子引发剂;

三、PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物的ATRP合成:按照下述物质量比将l-PGMA-Br,CuCl,联二吡啶(Bpy)配体、MA-POSS单体加入到茄型反应瓶中并密封,质量比依次为:1:(6-56):(13.2-123):(30-280),抽真空,通氮气,循环三次后,注入环己酮,环己酮质量为MA-POSS单体质量的2倍,在氮气氛围下,常温搅拌30min,升温至100℃,反应8h;反应结束后,停止加热,并通空气,加入过量的THF稀释,搅拌24h,使反应完全结束,然后将上述稀释后的反应液流经氧化铝柱,以除去其中的配体和铜离子,流出的无色反应液旋蒸浓缩,最后在过量的甲醇中沉析,真空干燥,得到白色粉末固体产品PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物;

四、PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物的固化:P(GMA-MAPOSS)共聚物,三乙胺(TEA)固化剂,THF溶剂按质量比=1.5:1:3加入到反应瓶中,50℃条件下持续反应24h,得到预固化液,即为透气性POSS基环氧接枝共聚物。

2.根据权利要求1所述的硅酸盐质文物保护用透气性POSS基环氧接枝共聚物的制备方法,其特征在于,

(二)、l-PGMA-Br大分子引发剂的合成:利用GMA中的环氧基团与溴代异丁酸BIBA中的羧基发生环氧开环反应引入Br端,生成ATRP大分子引发剂,具体方法为:分别将1mmol的l-PGMA与0.1mmol的BIBA溶解在5ml THF溶剂中,并倒入装有回流冷凝装置和磁子的圆底烧瓶中,50℃条件下反应30h,待反应结束,旋蒸除掉多余溶剂,剩余反应液在过量乙醚中沉析,得到l-PGMA-Br白色粉末,真空干燥24h,分别制备得到未开环的环氧基与Br端摩尔比为10/1的l-PGMA-Br大分子引发剂;

(三)、PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物的ATRP合成:按照下述物质量比将l-PGMA-Br,CuCl,联二吡啶(Bpy)配体、MA-POSS单体加入到茄型反应瓶中并密封,质量比依次为:1:6:13.2:30,抽真空,通氮气,循环三次后,注入环己酮,环己酮质量为MA-POSS单体质量的2倍,在氮气氛围下,常温搅拌30min,升温至100℃,反应8h;反应结束后,停止加热,并通空气,加入过量的THF稀释,搅拌24h,使反应完全结束,然后将上述稀释后的反应液流经氧化铝柱,以除去其中的配体和铜离子,流出的无色反应液旋蒸浓缩,最后在过量的甲醇中沉析,真空干燥,得到白色粉末固体产品PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物。

3.根据权利要求1所述的硅酸盐质文物保护用透气性POSS基环氧接枝共聚物的制备方法,其特征在于,

(二)、l-PGMA-Br大分子引发剂的合成:分别将1mmol的l-PGMA与1mmol BIBA的溶解在5ml THF溶剂中,并倒入装有回流冷凝装置和磁子的圆底烧瓶中,50℃条件下反应30h。待反应结束,旋掉多余溶剂,剩余反应液在过量乙醚中沉析,得到l-PGMA-Br白色粉末,真空干燥24h,分别制备得到未开环的环氧基与Br端摩尔比为1/1,的l-PGMA-Br大分子引发剂。

(三)、PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物的ATRP合成:按照下述物质量比将l-PGMA-Br,CuCl,联二吡啶(Bpy)配体、MA-POSS单体加入到茄型反应瓶中并密封,质量比依次为:1:31:66:155,抽真空,通氮气,循环三次后,注入环己酮,环己酮质量为MA-POSS单体质量的2倍,在氮气氛围下,常温搅拌30min,升温至100℃,反应8h;反应结束后,停止加热,并通空气,加入过量的THF稀释,搅拌24h,使反应完全结束,然后将上述稀释后的反应液流经氧化铝柱,以除去其中的配体和铜离子,流出的无色反应液旋蒸浓缩,最后在过量的甲醇中沉析,真空干燥,得到白色粉末固体产品PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物。

4.根据权利要求1所述的硅酸盐质文物保护用透气性POSS基环氧接枝共聚物的制备方法,其特征在于,

(二)、l-PGMA-Br大分子引发剂的合成:利用GMA中的环氧基团与溴代异丁酸BIBA中的羧基发生环氧开环反应引入Br端,生成ATRP大分子引发剂,具体方法为:分别将1mmol的l-PGMA与3mmol的BIBA溶解在5ml THF溶剂中,并倒入装有回流冷凝装置和磁子的圆底烧瓶中,50℃条件下反应30h,待反应结束,旋蒸除掉多余溶剂,剩余反应液在过量乙醚中沉析,得到l-PGMA-Br白色粉末,真空干燥24h,分别制备得到未开环的环氧基与Br端摩尔比为1/3的l-PGMA-Br大分子引发剂;

(三)、PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物的ATRP合成:按照下述物质量比将l-PGMA-Br,CuCl,联二吡啶(Bpy)配体、MA-POSS单体加入到茄型反应瓶中并密封,质量比依次为:1:46:101.2:230,抽真空,通氮气,循环三次后,注入环己酮,环己酮质量为MA-POSS单体质量的2倍,在氮气氛围下,常温搅拌30min,升温至100℃,反应8h;反应结束后,停止加热,并通空气,加入过量的THF稀释,搅拌24h,使反应完全结束,然后将上述稀释后的反应液流经氧化铝柱,以除去其中的配体和铜离子,流出的无色反应液旋蒸浓缩,最后在过量的甲醇中沉析,真空干燥,得到白色粉末固体产品PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物。

5.根据权利要求1所述的硅酸盐质文物保护用透气性POSS基环氧接枝共聚物的制备方法,其特征在于,

(二)、l-PGMA-Br大分子引发剂的合成:利用GMA中的环氧基团与溴代异丁酸BIBA中的羧基发生环氧开环反应引入Br端,生成ATRP大分子引发剂,具体方法为:分别将1mmol的l-PGMA与10mmol的BIBA溶解在5ml THF溶剂中,并倒入装有回流冷凝装置和磁子的圆底烧瓶中,50℃条件下反应30h,待反应结束,旋蒸除掉多余溶剂,剩余反应液在过量乙醚中沉析,得到l-PGMA-Br白色粉末,真空干燥24h,分别制备得到未开环的环氧基与Br端摩尔比为1/10的l-PGMA-Br大分子引发剂;

(三)、PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物的ATRP合成:按照下述物质量比将l-PGMA-Br,CuCl,联二吡啶(Bpy)配体、MA-POSS单体加入到茄型反应瓶中并密封,质量比依次为:1:56:123:280,抽真空,通氮气,循环三次后,注入环己酮,环己酮质量为MA-POSS单体质量的2倍,在氮气氛围下,常温搅拌30min,升温至100℃,反应8h;反应结束后,停止加热,并通空气,加入过量的THF稀释,搅拌24h,使反应完全结束,然后将上述稀释后的反应液流经氧化铝柱,以除去其中的配体和铜离子,流出的无色反应液旋蒸浓缩,最后在过量的甲醇中沉析,真空干燥,得到白色粉末固体产品PGMA-g-P(MA-POSS)接枝共聚物。

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