本發(fā)明涉及共聚物的合成領域，具體涉及生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成。

背景技術：

1、為降低高分子材料對于石化資源的依賴，生物基材料應運而生。因此開發(fā)生物基、環(huán)境友好的彈性體替代傳統(tǒng)石油化工產品具有很重要的意義。隨著生物技術和催化化學的不斷發(fā)展，使得生物基彈性體的深入研究成為可能。

2、生物基材料的研究雖然有了很大的進展，但要實現其工業(yè)化生產還面臨著許多挑戰(zhàn)，其中最主要的問題是實現高強高模和具有良好耐熱性的生物基彈性體的制備。目前，生物基彈性體的主要用途仍是作為復合材料如玻璃鋼的基體，這對其力學性能和耐熱等性能提出了較高的要求。而生物基彈性體要替代石油基樹脂，其相應的性能需滿足要求。從分子結構設計的角度出發(fā)，在線型聚合物和稀釋劑分子結構中引入剛性結構無疑是很好的選擇。

3、月桂酸乙烯酯為單體通過加成聚合可實現其主鏈為飽和碳鏈，側基為極性酯基的類丙烯酸酯聚合物，結構的高極性與完全飽和性使其具有耐氧化性和耐臭氧性，并具有突出的耐烴類油溶脹性。而月桂酸乙烯酯側鏈較多烷基碳原子數目，對酯基極性基的屏蔽效應，這種疏水性的增強提高共聚物的水穩(wěn)定性和耐濕環(huán)境性能，使得材料在潮濕或水下應用中具有更好的性能。同時由于屏蔽效應，減弱了分子間作用力，導致內部塑性增大，從而使脆性溫度降低，耐寒性較好。長鏈的月桂酸乙烯酯也因較長的側鏈在聚合物矩陣中形成更多的物理纏結，引入到共聚物中，長側鏈飽和烷烴提供給一定的剛性結構，從而影響機械性能，提高材料的抗拉強度、伸長率、韌性、耐磨性等。

4、乙烯基醚是一類不飽和碳碳雙鍵的單體，含有ch2＝＝ch2—ch—o—結構單元。其中氧原子的孤電子對與碳碳雙鍵形成共軛結構，使雙鍵的電子云密度增加，故乙烯基醚的碳碳雙鍵為富電子雙鍵，具有與一般烯類單體不同的反應特性，即較高的反應活性，可較易實現自由基聚合、陽離子聚合、電荷轉移復合物交替共聚反應等。同時，乙烯基醚可作為一般活性稀釋劑應用于多種輻射固化系統(tǒng)中(例如在自由基體系、陽離子體系以及混雜體系)。在聚合過程中，正丙基乙烯基醚可影響?zhàn)ざ龋谡蚁┗褏⑴c聚合反應過程中，主鏈中加入低極性含氧側鏈可降低源均聚物分子規(guī)整、取向度高的結構，降低其內部結晶能力，降低結晶后晶格力的阻礙作用，從而提高分子鏈活動性，因此，乙烯基醚作為活性稀釋劑具有非常優(yōu)良的稀釋性，能顯著降低體系的黏度。通過調整正丙基乙烯基醚與其他單體的比例，以及聚合條件，可以得到具有不同物理和化學性質的生物基彈性體，以滿足不同應用領域的需求。同時其毒性、氣味均較低，可應用于生物基彈性體的制備反應。

技術實現思路

1、本發(fā)明提供了生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，生物基月桂酸乙烯酯為剛性單元，正丙基乙烯基醚調控分子鏈剛柔性，并降低體系黏度，通過溶液聚合實現加成聚合反應，再通過熱固化工藝制備生物基月桂酸乙烯酯/正丙基乙烯基醚共聚物。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

3、本發(fā)明第一方面提供了一種生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，包括以下步驟：

4、取第一單體、第二單體混合，加入引發(fā)劑和溶劑，進行溶液聚合，反應生成生物基共聚物；

5、所述第一單體為月桂酸乙烯酯；所述第二單體包括正丙基乙烯基醚。

6、優(yōu)選地，所述月桂酸乙烯酯和正丙基乙烯基醚的摩爾比為(3-10)：1。

7、優(yōu)選地，所述反應的時間為5-12h。

8、優(yōu)選地，所述反應的溫度為50-90℃。

9、優(yōu)選地，所述引發(fā)劑的添加量為單體總質量的1-3wt％。

10、優(yōu)選地，所述引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈，所述溶劑包括甲醇。

11、優(yōu)選地，所述第二單體包括正丙基乙烯基醚和乙酸乙烯酯。

12、鑒于月桂酸乙烯酯的過長側鏈以及正丙基乙烯基醚的不易聚合的特點使得最終固化效果難以成膜，力學性能較差，在此基礎上提供改進的方案。

13、選取合成月桂酸乙烯酯中的原料乙酸乙烯酯為原料，一方面其小分子乙烯基的單體結構與乙烯丙烯酸酯橡膠(aem)的單體要求符合，同時考慮到取代基的共軛效應、位阻效應與極性效應決定單體和自由基的活性的影響，通過q值反應單體活性，正丙基乙烯基醚的q值約為0.048，與乙酸乙烯酯的q值0.026較為接近，易發(fā)生聚合反應；同時乙酸乙烯酯可與月桂酸乙烯酯之間聚合產生嵌段共聚物。因此乙酸乙烯酯可作為橋梁作用可進一步提升月桂酸乙烯酯與正丙基乙烯基醚的反應聚合度，同時乙酸乙烯酯的加入可降低月桂酸乙烯酯與正丙基乙烯基醚側鏈的位阻效應。

14、進一步優(yōu)選地，所述月桂酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、正丙基乙烯基醚的摩爾比為(4-6)：(4-6)：1。

15、本發(fā)明第二方面提供了一種生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物，由所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法制備得到。

16、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

17、本發(fā)明中生物基月桂酸乙烯酯為剛性單元，正丙基乙烯基醚調控分子鏈剛柔性，并降低體系黏度，通過溶液聚合實現加成聚合反應，再通過熱固化工藝制備生物基月桂酸乙烯酯/正丙基乙烯基醚共聚物；tg測試顯示，聚合物熱分解溫度在310℃以上，表明具有良好耐高溫特性。

技術特征：

1.一種生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，所述月桂酸乙烯酯和正丙基乙烯基醚的摩爾比為(3-10)：1。

3.根據權利要求1所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，所述反應的時間為5-12h。

4.根據權利要求1所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，所述反應的溫度為50-90℃。

5.根據權利要求1所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，所述引發(fā)劑的添加量為單體總質量的1-3wt％。

6.根據權利要求1所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，所述引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈，所述溶劑包括甲醇。

7.根據權利要求1所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，所述第二單體包括正丙基乙烯基醚和乙酸乙烯酯。

8.根據權利要求7所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，其特征在于，所述月桂酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、正丙基乙烯基醚的摩爾比為(4-6)：(4-6)：1。

9.一種生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物，其特征在于，由權利要求1-8任一項所述的生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法制備得到。

技術總結
本發(fā)明公開了生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成。生物基月桂酸乙烯酯乙烯基醚共聚物的合成方法，包括以下步驟：取第一單體、第二單體混合，加入引發(fā)劑和溶劑，進行溶液聚合，反應生成生物基共聚物；所述第一單體為月桂酸乙烯酯；所述第二單體包括正丙基乙烯基醚。本發(fā)明中生物基月桂酸乙烯酯為剛性單元，正丙基乙烯基醚調控分子鏈剛柔性，并降低體系黏度，通過溶液聚合實現加成聚合反應，再通過熱固化工藝制備生物基月桂酸乙烯酯/正丙基乙烯基醚共聚物；TG測試顯示，聚合物熱分解溫度在310℃以上，表明具有良好耐高溫特性。

技術研發(fā)人員：周劍,彭藹韶,馬銘辰
受保護的技術使用者：中山大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19