一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法转让专利

申请号 : CN201410076475.9

文献号 : CN103804660B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 张宝边新超孙敬茹李杲陈学思

申请人 : 中国科学院长春应用化学研究所

摘要 :

本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,具有式(I)所示结构。本发明提供的式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物中含有长链不饱和脂肪族聚酯的结构,所述长链不饱和脂肪族聚酯结构具有柔性,从而降低了不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的脆性,使得不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有更好的力学性能;而且,这种结构还赋予不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有可修饰的结构链,这种结构链中含有可再修饰的、具有较大反应活性的乙烯基团,可以继续进行自由基聚合或交联反应,增加力学强度,满足各种用途的要求。本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物断裂伸长率可高达400%。

权利要求 :

1.一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,具有式(I)所示结构:式(I)中,m=5~200,n=5~200,p=10~500;

R、A和E独立地选自饱和二元醇类化合物除去两个羟基后的基团,M是含有双键的二元羧酸类化合物除去两个羧基或两个酯基后的基团,D是饱和二元羧酸类化合物除去两个羧基或两个酯基后的基团;

或,R是含有双键的二元醇类化合物除去两个羟基后的基团,M和D独立地选自饱和二元羧酸类化合物除去两个羧基或两个酯基后的基团,A是饱和二元醇类化合物中除去两个羟基后的基团,E是饱和二元醇类化合物或含有双键的二元醇类化合物除去两个羟基后的基团。

2.根据权利要求1所述的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,其特征在于,式(I)中所述m=10~150,n=10~180,p=20~350。

3.一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的制备方法,包括以下步骤:a)将饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯;

所述饱和二元羧酸类化合物包括饱和二元羧酸和饱和二元羧酸衍生物中的一种或多种;

所述不饱和化合物为含有双键的二元羧酸类化合物或含有双键的二元醇类化合物;

b)在无氧环境下,将所述步骤a)得到的熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯进行聚合反应,得到具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物;

式(I)中,m=5~200,n=5~200,p=10~500;

R、A和E独立地选自饱和二元醇类化合物除去两个羟基后的基团,M是含有双键的二元羧酸类化合物除去两个羧基或两个酯基后的基团,D是饱和二元羧酸类化合物除去两个羧基或两个酯基后的基团;

或,R是含有双键的二元醇类化合物除去两个羟基后的基团,M和D独立地选自饱和二元羧酸类化合物除去两个羧基或两个酯基后的基团,A是饱和二元醇类化合物中除去两个羟基后的基团,E是饱和二元醇类化合物或含有双键的二元醇类化合物除去两个羟基后的基团。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中的饱和二元醇类化合物的碳原子数为2~20。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中的饱和二元羧酸类化合物的碳原子数为2~50。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中含有双键的二元羧酸类化合物的碳原子数为4~50;

所述含有双键的二元醇类化合物的碳原子数为4~20。

7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中饱和二元羧酸类化合物和饱和二元醇类化合物的质量比为1:1~1:2;

所述饱和二元羧酸类化合物和含有双键的二元羧酸类化合物的总质量与所述饱和二元醇类化合物和含有双键的二元醇类化合物的总质量比为1:1~1:2。

8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤a)中酯化反应的温度为

140℃~230℃,所述酯化反应的时间为1h~8h;

所述缩聚反应的温度为210℃~290℃,所述缩聚反应的时间为0.5h~24h,所述缩聚反应的压力为10Pa~300Pa。

9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)中丙交酯与所述不饱和脂肪族聚酯的质量比为1:9~9:1。

10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)中聚合反应的温度为

110℃~180℃;

所述步骤b)中聚合反应的时间为5h~48h。

说明书 :

一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于有机合成技术领域,尤其涉及一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着环境污染的加剧,人们对于高分子材料的使用提出了较高的要求,在满足材料使用性能的同时,要求高分子材料对环境无污染。聚乳酸是基于生物质资源且可降解的绿色高分子材料,无毒、无刺激性,具有良好的生物相容性、生物可吸收性等优点,但聚乳酸中含有大量的酯键,亲水性差,降低了聚乳酸与其它物质的生物相容性,聚乳酸本身为线型聚合物,熔体强度低,且脆性高,抗冲击性差,限制其广泛使用。
[0003] 针对聚乳酸的上述缺点,近年来许多科研工作者对聚乳酸的改性进行了大量研究。公开号为CN102977319A的中国专利公开了一种可降解聚乳酸两嵌段共聚物、其制备方法及其在改性聚乳酸中的应用。在惰性气氛保护下,将干燥、除水的端基为羟基的聚乳酸加入反应装置中;再加入二异腈酸酯,加热至185℃~190℃下搅拌进行反应5h~8h;再加入含有羟基、可降解的高分子,在185℃~190℃下搅拌进行反应1h~2h;最后向反应装置中加入二异腈酸酯,在185℃~190℃下搅拌进行反应,反应至难以搅拌即可得到可降解聚乳酸两嵌段共聚物。该可降解聚乳酸两嵌段共聚物与聚乳酸树脂相容性好,但其力学性能较差,断裂伸长率只能达到60%。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法,本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有较高的力学性能。
[0005] 本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,具有式(I)所示结构:
[0006]
[0007] 其中,m=5~200,n=5~200,p=10~500;
[0008] A、R和E独立地选自亚烃基或醚基;
[0009] D和M独立地选自亚烃基。
[0010] 优选地,所述m=10~180,n=10~180,p=20~350;
[0011] 优选地,所述A、R和E独立地选自碳原子数2~20的亚烃基或醚基。
[0012] 优选地,所述D和M独立地选自碳原子数2~50的亚烃基。
[0013] 本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的制备方法,包括以下步骤:
[0014] a)将饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯;
[0015] 所述饱和二元羧酸类化合物包括饱和二元羧酸和饱和二元羧酸衍生物中的一种或多种;
[0016] 所述不饱和化合物为含有双键的二元羧酸类化合物或含有双键的二元醇类化合物;
[0017] b)在无氧环境下,将所述步骤a)得到的熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯进行聚合反应,得到具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物;
[0018]
[0019] 式(I)中,m=5~200,n=5~200,p=10~500;
[0020] A、R和E独立地选自亚烃基或醚基;
[0021] D和M独立地选自亚烃基。
[0022] 优选地,所述步骤a)中的饱和二元醇类化合物的碳原子数为2~20。
[0023] 优选地,所述步骤a)中的饱和二元羧酸类化合物的碳原子数为2~50。
[0024] 优选地,所述步骤a)中含有双键的二元羧酸类化合物的碳原子数为4~50;
[0025] 所述含有双键的二元醇类化合物的碳原子数为4~20。
[0026] 优选地,所述步骤a)中饱和二元羧酸类化合物和饱和二元醇类化合物的质量比为1:1~1:2;
[0027] 所述饱和二元羧酸类化合物和含有双键的二元羧酸类化合物的总质量与所述饱和二元醇类化合物和含有双键的二元醇类化合物的总质量比为1:1~1:2。
[0028] 优选地,所述步骤a)中酯化反应的温度为140℃~230℃,所述酯化反应的时间为1h~8h;
[0029] 所述缩聚反应的温度为210℃~290℃,所述缩聚反应的时间为0.5h~24h,所述缩聚反应的压力为10Pa~300Pa。
[0030] 优选地,所述步骤b)中丙交酯与所述不饱和脂肪族聚酯的质量比为1:9~9:1。
[0031] 优选地,所述步骤b)中聚合反应的温度为110℃~180℃;
[0032] 所述步骤b)中聚合反应的时间为5h~48h。
[0033] 本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,具有式(I)所示结构。本发明提供的式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物中含有长链不饱和脂肪族聚酯的结构,所述长链不饱和脂肪族聚酯结构具有柔性,从而降低了不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的脆性,使得不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有更好的力学性能;而且,这种结构还赋予不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有可修饰的结构链,这种结构链中含有可再修饰的、具有较大反应活性的乙烯基团,可以继续进行自由基聚合或交联反应,增加力学强度,满足各种用途的要求。实验结果表明:本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率最高达400%。
[0034] 另外,本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物是通过丙交酯与不饱和脂肪族聚酯聚合得到的,得到的不饱和脂肪族-聚乳酸共聚物与聚乳酸或相应的不饱和脂肪族聚酯有很好的相容性,有利于扩展不饱和脂肪族聚酯和聚乳酸的应用领域。本发明提供的制备不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的方法,在整个制备过程中,不使用有机溶剂,减少了对环境的污染;饱和二元醇类化合物、饱和二元羧酸类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯,所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯无需经过溶解沉降进行提纯,直接与丙交酯进行聚合反应,且熔融状态的不饱和脂肪族聚酯中不含任何水分,所以此制备方法不需经过除水干燥,简化了制备工艺,降低了成本,具有广阔的应用前景和巨大的工业价值。

附图说明

[0035] 图1为本发明实施例1得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的核磁共振氢谱图;
[0036] 图2为本发明实施例1得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的应力-应变曲线图;
[0037] 图3为本发明实施例3未添加BPO和添加BPO得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的复数黏度随频率的变化曲线图。

具体实施方式

[0038] 本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,具有式(I)所示结构:
[0039]
[0040] 在本发明中,所述m=5~200,优选m=10~150,更优选m=50~100;所述n=5~200,优选n=10~180,更优选n=50~100;所述p=10~500,优选p=20~350,更优选p=150~300;
[0041] 在本发明中,所述R选自亚烃基或醚基,优选为碳原子数2~20的亚烃基或醚基,更优选为亚乙基、亚丁基、亚己基、亚环己基、丁醚基或亚癸基;
[0042] 所述E选自亚烃基或醚基,优选为碳原子数2~20的亚烃基或醚基,更优选为亚乙基、亚丁基、亚己基、亚环己基、丁醚基或亚癸基;
[0043] 所述A选自亚烃基或醚基,优选为碳原子数2~20的亚烃基或醚基,更优选为亚乙基、亚丁基、亚己基、亚环己基、丁醚基或亚癸基;
[0044] 所述M为亚烃基,优选为碳原子数2~50的亚烃基,更优选为亚乙基、亚丁基、亚己基、亚癸基、亚乙烯基、亚丙烯基或亚癸烯基;
[0045] 所述D为亚烃基,优选为碳原子数2~50的亚烃基,更优选为亚乙基、亚丁基、亚己基或亚癸基。
[0046] 具体地,当R为亚丁基(-(CH2)4-),M为亚乙烯基(-CH=CH-),A为亚丁基(-(CH2)4-),D为亚丁基(-(CH2)2-),E为亚丁基(-(CH2)4-)时,不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有式(II)所示结构:
[0047]
[0048] 式(II)中,m=5~200,n=5~200,p=10~500。
[0049] 本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的制备方法,包括以下步骤:
[0050] a)将饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯;
[0051] 所述饱和二元羧酸类化合物为饱和二元羧酸和饱和二元羧酸衍生物中的一种或多种;
[0052] 所述不饱和化合物为含有双键的二元羧酸类化合物或含有双键的二元醇类化合物;
[0053] b)在无氧环境下,将所述步骤a)得到的熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯进行聚合反应,得到具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物;
[0054]
[0055] 式(I)中,m=5~200,n=5~200,p=10~500;
[0056] A、R和E独立地选自亚烃基或醚基;
[0057] D和M独立地选自亚烃基。
[0058] 本发明提供的制备不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的方法,在整个制备过程中,不使用有机溶剂,减少了对环境的污染;所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯无需经过溶解沉降进行提纯,直接与丙交酯进行聚合反应,且熔融状态的不饱和脂肪族聚酯中不含任何水分,所以此制备方法不需经过除水干燥,简化了制备工艺,降低了成本,具有广阔的应用前景和巨大的工业价值。
[0059] 本发明将饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯;所述饱和二元羧酸类化合物包括饱和二元羧酸和饱和二元羧酸衍生物中的一种或多种;所述不饱和化合物包括含有双键的二元羧酸类化合物或含有双键的二元醇类化合物。本发明优选在无氧下进行所述酯化反应和缩聚反应;本发明优选通过氮气或惰性气体实现无氧的环境。本发明对所述惰性气体没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的惰性气体即可,优选为氩气。本发明对所述饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和不饱和化合物的混合顺序没有特殊的限制,优选先将所述饱和二元羧酸类化合物和饱和二元醇类化合物混合,再向其中加入不饱和化合物。
[0060] 本发明优选在催化剂的存在下,将所述饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应。本发明为了区分下述技术方案中的催化剂,将酯化反应和缩聚反应时使用的催化剂命名为第一催化剂。本发明对所述饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物、不饱和化合物和第一催化剂的混合顺序没有特殊的限制,优选将所述饱和二元羧酸类化合物和饱和二元醇类化合物混合,再依次与所述不饱和化合物和第一催化剂混合。本发明对所述酯化反应和缩聚反应的容器没有特殊的限制,可以为本领域技术人员熟知的反应釜或烧瓶,在本发明的实施例中,所述反应釜可具体为带四通气口的反应釜。在本发明中,所述第一催化剂优选包括含铝的化合物、含锌的化合物、含锡的化合物、对甲苯磺酸和含钛的化合物中的一种或多种,更优选包括钛酸四丁酯、氯化亚锡、钛酸异丙酯、辛酸亚锡、醋酸锌和对甲苯磺酸中的一种或多种。
[0061] 在本发明中,所述饱和二元羧酸类化合物包括饱和二元羧酸和饱和二元羧酸衍生物中的一种或多种;优选包括碳原子数为2~50的饱和二元羧酸类化合物中的一种或多种;更优选包括丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、二酸酐、二酸单烷基酯和二酸双烷基酯中的一种或多种,最优选包括丁二酸、己二酸、癸二酸、二酸酐、二酸二甲酯、二酸二乙酯、二酸二丙酯、二酸二丁酯、二酸二戊酯、二酸二乙二醇酯、二酸二异丙酯、二酸二异戊酯、二酸二异辛酯、二酸二苄基酯、甲基丁二酸和2,2-二甲基丁二酸中的一种或多种,最最优选包括丁二酸二甲酯、顺丁烯二酸二乙酯、丁二酸、己二酸和癸二酸中的一种或多种。
[0062] 在本发明中,所述饱和二元醇类化合物优选包括碳原子数为2~20的饱和二元醇类化合物中的一种或多种,更优选包括乙二醇、丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,3-戊二醇、2,4-戊二醇、1,2-己二醇、1,3-己二醇、1,4-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、
2,5-己二醇、苯基-1,2-乙二醇、一缩二丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、3-甲氧基-1,2-丙二醇、1,7-庚二醇、1,2-庚二醇、1,8-辛二醇、1,2-辛二醇、1,11-十一烷二醇、1,10-癸二醇、1,2-癸二醇、1,2-十二烷二醇、1,9-壬二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、三丙二醇、1,14-十四烷二醇、1,15-十五烷二醇、1,16-十六烷二醇、1,17-十七烷二醇、
1,18-十八烷二醇、1,19-十九烷二醇、1,20-二十烷二醇、1,2-环戊二醇、1,3-环戊二醇、
1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、1,2-双羟甲基环己烷、1,3-双羟甲基环己烷、1,4-双羟甲基环己烷、1,2-双羟乙基环己烷、1,3-双羟乙基环己烷、1,4-双羟乙基环己烷、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、双丙甘醇、三丙甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种,最优选包括二甘醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,3-戊二醇、2,4-戊二醇、1,10-癸二醇和
1,2-癸二醇中的一种或多种。在本发明中,所述饱和二元羧酸类化合物和饱和二元醇类化合物的质量比优选为1:1~1:2,更优选为1:1.2~1:1.8,最优选为1:1.4~1:1.6。
[0063] 在本发明中,所述不饱和化合物包括含有双键的二元羧酸类化合物或含有双键的二元醇类化合物。在本发明中,所述含有双键的二元羧酸类化合物优选为碳原子个数4~50的含有双键的二元羧酸类化合物,更优选包括顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、富马酸、降冰片烯二酸酐、柠康酸、中康酸、十二碳烯二酸、戊烯二酸二甲酯、戊烯二酸单丁酯、顺丁烯二酸单甲酯、顺丁烯二酸单乙酯、顺丁烯二酸单丁酯、2-丁烯二酸二己酯、2-丁烯二酸二丁酯、2-丁烯二酸双十三基酯、辛烯二酸、2-氯-2-丁烯二酸二乙酯、2-丁烯二酸-二烷基酯、十四烯二酸二甲酯、己二烯二酸、反式十二碳烯酸、顺丁烯二酸二甲酯、3-甲基戊烯二酸二甲酯、戊烯二酸二乙酯、富马酸二苄酯、顺丁烯二酸二乙酯、顺丁烯二酸二丁酯、顺丁烯二酸二戊酯、顺丁烯二酸二辛酯、反-3-己烯二酸二甲酯、顺丁烯二酸松香酯、顺丁烯二酸二乙基己酯、十八烯二酸、2-丁烯二酸单十八酯、2,3-二甲基马来酸酐、戊烯二酸和马来酸酯中的一种或多种,最优选包括顺丁烯二酸二甲酯、顺丁烯二酸二乙酯、顺丁烯二酸二丁酯、顺丁烯二酸二乙基己酯、顺丁烯二酸单丁酯、顺丁烯二酸二辛酯、顺丁烯二酸单甲酯、顺丁烯二酸单乙酯和顺丁烯二酸酐中的一种或多种,最最优选包括顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸二甲酯和顺丁烯二酸二乙酯中的一种或多种。在本发明中,所述2-丁烯二酸-二烷基酯中烷基的碳原子个数优选为8~22,更优选为10~15。在本发明中,所述饱和二元羧酸类化合物和含有双键的二元羧酸类化合物的总质量与所述第一催化剂的质量比优选为
100:(0.01~1),更优选为100:(0.1~0.8),最优选为100:(0.3~0.6)。
[0064] 本发明对上述不饱和化合物的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述不饱和化合物即可。在本发明中,所述马来酸酯的制备方法优选包括以下步骤:
[0065] 将醇类化合物与马来酸酐进行反应,得到马来酸酯;
[0066] 所述醇类化合物为二元醇中的一种或多种。
[0067] 本发明对所述醇类化合物和马来酸酐的来源和种类没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的醇类化合物和马来酸酐即可;所述醇类化合物为二元醇类化合物中的一种或多种,所述二元醇可以为直链二元醇,也可以为支链二元醇,本发明对此没有特殊的限制。在本发明中,所述醇类化合物和马来酸酐的摩尔比优选为1:1~1:2,更优选为1:1.2~1.8,最优选为1:1.3~1.7;所述反应的温度优选为30℃~150℃,更优选为60℃~120℃;
所述反应的时间优选为3h~24h,更优选为6~12h。
[0068] 具体地,当二元醇为直链二元醇时,直链二元醇与马来酸酐反应得到具有式(III)所示结构的马来酸酯:
[0069]
[0070] 式(III)中,20≥q≥2。
[0071] 在本发明中,所述含有双键的二元醇类化合物优选为碳原子个数4~20的含有双键的二元醇类化合物,更优选包括1,4-丁烯二醇、1,2-丁烯二醇和辛乙烯二醇中的一种或多种,最优选为1,4-丁烯二醇;所述饱和二元羧酸类化合物和含有双键的二元羧酸类化合物的总质量与所述饱和二元醇类化合物和含有双键的二元醇类化合物的总质量比优选为1:1~1:2,更优选为1:1.2~1:1.8,最优选为1:1.4~1:1.6。
[0072] 本发明优选将所述饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和不饱和化合物进行酯化反应时,收集酯化反应生成的水,至不再有液体馏出时,再进行缩聚反应。本发明优选在搅拌的条件下进行酯化反应和缩聚反应。在本发明中,所述酯化反应的温度优选为140℃~230℃,更优选为160℃~200℃,最优选为170℃~190℃;所述酯化反应的时间优选为1h~8h,更优选为2h~6h,最优选为3h~5h;所述缩聚反应的温度优选为210℃~
290℃,更优选为230℃~270℃,最优选为240℃~260℃;所述缩聚反应的时间优选为
0.5h~24h,所述缩聚反应的压力优选为10Pa~300Pa,更优选为50Pa~280Pa,最优选为
150Pa~250Pa。
[0073] 本发明对得到的不饱和脂肪族聚酯进行凝胶渗透色谱分析,具体过程如下:
[0074] 将不饱和脂肪族聚酯置于凝胶渗透色谱仪中进行测定,测定条件为:氯仿为流动相,流速为1mL/min,以单分散性的聚苯乙烯标样做普适校正。
[0075] 测试结果表明:所述不饱和脂肪族聚酯的相对数均分子量为5kg/mol~130kg/mol。
[0076] 得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯后,本发明在无氧环境下,将所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯进行聚合反应,得到具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物。在本发明中,所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯作为聚合反应原料的同时,还作为聚合反应的引发剂。本发明对所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯混合的顺序没有特殊的限制,优选将所述丙交酯置于不饱和脂肪族聚酯中。本发明优选通过氮气或惰性气体实现无氧的环境。
[0077] 本发明为了利于反应进行,优选在第二催化剂的存在下,将所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯进行聚合反应。本发明对所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯、丙交酯和第二催化剂混合的顺序没有特殊的限制,优选将所述丙交酯置于所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯中,再向其中添加第二催化剂。在本发明中,所述第二催化剂优选包括异丙醇铝、二乙烯基锌、氯化亚锡和辛酸亚锡中的一种或多种,更优选包括异丙醇铝和辛酸亚锡中的一种或两种;所述第二催化剂与丙交酯的质量比优选为(0.01~1):100,更优选为(0.1~0.8):100,最优选为(0.3~0.6):100。
[0078] 本发明对所述丙交酯的状态没有特殊的限制,优选为干燥的丙交酯。在本发明中,所述丙交酯优选包括L-丙交酯、DL-丙交酯和meso-丙交酯中的一种或多种;所述丙交酯与所述不饱和脂肪族聚酯的质量比优选为1:9~9:1,更优选为1:8~1:2,最优选为1:7~1:3。
[0079] 所述聚合反应的温度优选为110℃~180℃,更优选为120℃~170℃,最优选为130℃~160℃;所述聚合反应的时间优选为5h~48h,更优选为8h~40h,最优选为15h~
25h。
[0080] 本发明优选在所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯的聚合反应结束后,继续升温,抽真空去除未反应的单体,得到具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物。在本发明中,所述抽真空的压力优选为200Pa~255Pa,更优选为240Pa~250Pa;所述继续升温的温度优选为160℃~185℃,更优选为175℃~180℃。
[0081] 得到不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物后,本发明优选采用引发剂引发所述不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的聚合反应,得到交联型不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物。在本发明中,所述引发剂优选包括烷基过氧化物、过氧化酯、偶氮二异丁腈、过氧化二酰、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰和过氧化甲乙酮中的一种或多种,更优选包括过氧化苯甲酰叔丁酯、偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰中的一种或多种;所述引发剂引发不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物中的双键进行聚合;所述引发剂的用量为不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的0.01%~1%。
[0082] 在本发明中,所述不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的聚合反应的温度优选为70℃~200℃,更优选为100℃~190℃,最优选为120℃~180℃;所述不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的聚合反应的时间优选为2min~15min,更优选为3min~10min。
[0083] 具体地,当饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和含有双键的二元羧酸类化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯;在无氧环境下,所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯进行聚合反应,得到具有式(IV)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物;
[0084]
[0085] 式(IV)中,所述m1=5~200,n1=5~200,p1=10~500;
[0086] 所述R1为亚烃基或醚基,所述R1是饱和二元醇类化合物中除去两个羟基后的基团;
[0087] 所述M1为亚烃基,所述M1是含有双键的二元羧酸类化合物中除去两个羧基或两个酯基后的基团;
[0088] 所述A1为亚烃基或醚基,所述A1是饱和二元醇类化合物中除去两个羟基后的基团;
[0089] 所述D1为亚烃基,所示D1是饱和二元羧酸类化合物中除去两个羧基或两个酯基后的基团;
[0090] 所述E1为亚烃基或醚基,所述E1是饱和二元醇类化合物除去两个羟基后的基团。
[0091] 当饱和二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物和含有双键的二元醇类化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯;在无氧环境下,所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯和丙交酯进行聚合反应,得到具有式(V)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物;
[0092]
[0093] 式(V)中,所述m2=5~200,n2=5~200,p2=10~500;
[0094] 所述R2为亚烃基,所述R2是含有双键的二元醇类化合物中除去两个羟基后的基团;
[0095] 所述M2为亚烃基,所述M2是饱和二元羧酸类化合物中除去两个羧基或两个酯基后的基团;
[0096] 所述A2为亚烃基或醚基,所述A2是饱和二元醇类化合物中除去两个羟基后的基团;
[0097] 所述D2为亚烃基,所示D2是饱和二元羧酸类化合物中除去两个羧基或两个酯基后的基团;
[0098] 所述E2为亚烃基或醚基,所述E2是饱和二元醇类化合物或含有双键的二元醇类化合物中除去两个羟基后的基团。
[0099] 在本发明中,丙交酯与不饱和脂肪族聚酯进行聚合为本体聚合法,且在本发明反应的温度下,不饱和脂肪族聚酯与丙交酯均为熔融状态,两者本身可作为溶剂,因此不需要另外添加任何有机溶剂,降低了生产成本,避免了有机溶剂挥发对环境及人体带来的危害。
[0100] 本发明可以分步合成,也可以一锅法合成,连续进行。本发明得到的中间产物不饱和脂肪族聚酯不需要经过任何处理,直接用于下一步与丙交酯开环聚合。在本发明中,所述步骤a)和所述步骤b)可以在同一个反应容器中进行反应,也可以在步骤a)结束后将中间产物转移至另外一个反应容器中继续进行下一步反应。
[0101] 本发明对得到的具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物进行凝胶渗透色谱分析,具体过程如下:
[0102] 将不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物置于凝胶渗透色谱仪中进行测定,测定条件为:氯仿为流动相,流速为1mL/min,以单分散性的聚苯乙烯标样做普适校正。
[0103] 测试结果表明:本发明得到的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为10kg/mol~100kg/mol;相对分子量分布为1.0~2.0。
[0104] 本发明对得到的具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物进行拉伸性能的测试,具体过程为:
[0105] 将70mm×4mm×1mm的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物置于Instron4456拉伸试验机上进行拉伸测试,拉伸速率为20mm/min,测试温度为23℃,并对不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率进行记录。
[0106] 测试结果表明:本发明提供的具有式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率最高达400%。
[0107] 本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,具有式(I)所示结构。本发明提供的式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物中含有长链不饱和脂肪族聚酯的结构,所述长链不饱和脂肪族聚酯结构具有柔性,从而降低了不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的脆性,使得不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有更好的力学性能;而且,这种结构还赋予不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有可修饰的结构链,这种结构链中含有可再修饰的、具有较大反应活性的乙烯基团,可以继续进行自由基聚合或交联反应,增加力学强度满足各种用途的要求。实验结果表明:本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率最高达400%。
[0108] 另外,本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物是通过不饱和脂肪族聚酯与丙交酯聚合得到的,使得到的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物与聚乳酸或相应的不饱和脂肪族聚酯有很好的相容性,有利于扩展不饱和脂肪族聚酯和聚乳酸的应用领域。本发明提供的制备不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的方法,在整个制备过程中,不使用有机溶剂,减少了对环境的污染;饱和二元醇类化合物、饱和二元羧酸类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯,所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯无需经过溶解沉降进行提纯,直接与丙交酯进行聚合反应,且熔融状态的不饱和脂肪族聚酯中不含任何水分,所以此制备方法不需经过除水干燥,简化了制备工艺,降低了成本,具有广阔的应用前景和巨大的工业价值。
[0109] 为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0110] 实施例1
[0111] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将400g丁二酸、600g丁二醇、312g顺丁烯二酸酐和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温至140℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为210℃,逐步升高体系的温度,达到210℃时逐步减压至高真空状态,压力为250Pa时进行3h的缩聚反应,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯。
[0112] 本发明根据上述技术方案所述测试技术方案对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为13.0kg/mol,相对分子量分布为1.73。
[0113] 将100g上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行聚合反应,反应采取本体聚合,10h后升温至180℃,抽真空至压力为250Pa去除未反应的单体,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0114] 本发明对得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物进行核磁鉴定,结果如图1所示,图1为本发明实施例1得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的核磁共振氢谱图。
[0115] 本发明对所得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为33.0kg/mol,相对分子量分布为1.53。
[0116] 核磁鉴定和凝胶渗透色谱分析测试结果表明,本实施例得到的产物具有式(II)所示结构。
[0117] 本发明对聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的力学性能进行测试,得到的应力-应变曲线如图2所示,图2为本发明实施例1得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的应力-应变曲线图。
[0118] 图2表明,本发明实施例1得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为120%。
[0119] 实施例2
[0120] 取实施例1中聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物100g,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡(Sn(Otc)2),然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应如式(a)所示,此反应采取本体聚合,8h后升温至180℃,抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0121]
[0122] 式(a)中,m=5~200,n=5~200,p=10~500。
[0123] 本发明根据上述技术方案所述测试技术方案对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为23.0kg/mol,相对分子量分布为1.58。
[0124] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为140%。
[0125] 实施例3
[0126] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将400g丁二酸、600g丁二醇、312g顺丁烯二酸酐和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到230℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为240℃,逐步升高体系的温度,达到240℃时抽真空缩聚反应,逐步减压至高真空状态,压力为250Pa进行缩聚反应,2h出料,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0127] 本发明对所得到的熔融态的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为15.0kg/mol,相对分子量分布为1.70。
[0128] 取100g上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中依次加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行聚合反应,反应采取本体聚合,10h后升温至180℃,抽真空至250Pa去除未反应的单体,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0129] 本发明根据上述技术方案所述测试技术方案对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,结果表明:熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为36.0kg/mol,相对分子量分布为1.55。
[0130] 利用旋转流变仪对聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物加入过氧化苯甲酰(BPO)前后复数黏度随频率的变化进行测试,实验参数为:温度T=182℃,-1 -1扫描频率=0.1S ~100S ,得到的结果如图3所示,图3为本发明实施例3未添加BPO和添加BPO得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物复数黏度随频率的变化曲线图,其中,曲线1为未添加BPO得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物复数黏度随频率的变化曲线,曲线2为添加BPO得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物复数黏度随频率的变化曲线。
[0131] 由图2可以看出,添加BPO后,得到的熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的复数黏度大大增加。
[0132] 本发明按照上述技术方案对产物的力学性能进行测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为125%。
[0133] 实施例4
[0134] 取100g实施例3中聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入300g干燥的丙交酯和0.3g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后升温至180℃,抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0135] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为30.0kg/mol,相对分子量分布为1.54。
[0136] 本发明按照上述技术方案对产物的力学性能进行测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为135%。
[0137] 实施例5
[0138] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将400g丁二酸、600g丁二醇、312g顺丁烯二酸酐和0.7g异丙醇铝依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为230℃,逐步升高体系的温度,达到230℃时抽真空缩聚反应,逐步减压至高真空状态,进行缩聚反应,压力为250Pa,2h出料,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0139] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为19.0kg/mol,相对分子量分布为1.78。
[0140] 取100g上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,12h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0141] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,结果表明:得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为55.0kg/mol,相对分子量分布为1.45。
[0142] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为130%。
[0143] 实施例6
[0144] 取实施例5中熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物100g,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0145] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为37.0kg/mol,相对分子量分布为1.65。
[0146] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为150%。
[0147] 实施例7
[0148] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将500g丁二酸、600g丁二醇、228g顺丁烯二酸酐和0.7g醋酸锌依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到140℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为215℃,逐步升高体系的温度,达到215℃时抽真空逐步减压至高真空状态,压力为250Pa进行缩聚反应,3h出料,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0149] 本发明对得到的熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为14.0kg/mol,相对分子量分布为1.75。
[0150] 取100g上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,6h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0151] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为35.0kg/mol,相对分子量分布为1.53。
[0152] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为127%。
[0153] 实施例8
[0154] 取100g实施例7中所述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0155] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:相对数均分子量为25.0kg/mol,相对分子量分布为1.62。
[0156] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为145%。
[0157] 实施例9
[0158] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将500g丁二酸、693g戊二醇、228g顺丁烯二酸酐和0.7g辛酸亚锡依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为215℃,逐步升高体系的温度,达到215℃时抽真空缩聚反应。逐步减压至高真空状态,进行缩聚反应,压力为250Pa,3h出料,得到熔融态的聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯共聚物。
[0159] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯共聚物的相对数均分子量为16.0kg/mol,相对分子量分布为1.77。
[0160] 取100g上述熔融态的聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,9h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0161] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为37.0kg/mol,相对分子量分布为1.65。
[0162] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为121%。
[0163] 实施例10
[0164] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将丁二酸500g、戊二醇330g、1,4-丁烯二醇100g和钛酸四丁酯0.7g依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为220℃,逐步升高体系的温度,达到220℃时抽真空缩聚反应,逐步减压至高真空状态,进行缩聚反应,压力为300Pa,3h出料,得到熔融态的聚丁二酸戊二醇-丁二酸丁烯二醇酯共聚物。
[0165] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:相对数均分子质量为17.0kg/mol,相对分子量分布为1.79。
[0166] 取上述熔融态的聚丁二酸戊二醇-丁二酸丁烯二醇酯共聚物100g,向其中加入干燥的丙交酯400g和辛酸亚锡0.4g,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸戊二醇-丁二酸丁烯二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0167] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸戊二醇-丁二酸丁烯二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为36.0kg/mol,相对分子量分布为1.68。
[0168] 本发明对产物的力学性能进行测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸戊二醇-丁二酸丁烯二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为122%。
[0169] 实施例11
[0170] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将丁二酸二甲酯620g、戊二醇693g、顺丁烯二酸酐228g和钛酸四丁酯0.7g依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为230℃,逐步升高体系的温度,达到230℃时抽真空缩聚反应,逐步减压至高真空状态,进行缩聚反应,压力为200Pa,3h出料,得到熔融态的聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯共聚物。
[0171] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯共聚物的相对数均分子量为19.0kg/mol,相对分子量分布为1.85。
[0172] 取上述熔融态的聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯共聚物100g,向其中加入干燥的丙交酯300g和辛酸亚锡0.4g,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,9h后升温至175℃,抽真空去除未反应的单体,压力为240Pa,得到聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0173] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,结果表明:得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为40.0kg/mol,相对分子量分布为1.48。
[0174] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为130%。
[0175] 实施例12
[0176] 取100g实施例11中熔融态的聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在110℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后升温至180℃,抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0177] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为36.0kg/mol,相对分子量分布为1.55。
[0178] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸戊二醇-顺丁烯二酸戊二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为151%。
[0179] 实施例13
[0180] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将500g丁二酸、600g丁二醇、400g顺丁烯二酸二乙酯和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到160℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为215℃,逐步升高体系的温度,达到215℃时抽真空缩聚反应,逐步减压至高真空状态,压力为150Pa,进行缩聚反应,5h出料,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0181] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为22.0kg/mol,相对分子量分布为1.87。
[0182] 取100g上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g催化剂辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0183] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为56.0kg/mol,相对分子量分布为1.49。
[0184] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为116%。
[0185] 实施例14
[0186] 取100g实施例13中熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在180℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后,升温至185℃抽真空去除未反应的单体,压力为230Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0187] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为39.0kg/mol,相对分子量分布为1.59。
[0188] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为156%。
[0189] 实施例15
[0190] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将400g丁二酸、720g丁二醇、547g顺丁烯二酸二乙酯和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到140℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为210℃,逐步升高体系的温度,达到210℃时逐步减压至高真空状态,压力为100Pa,进行缩聚反应,8h出料,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0191] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为17.0kg/mol,相对分子量分布为1.69。
[0192] 取100g上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.04g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0193] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为36.0kg/mol,相对分子量分布为1.56。
[0194] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为117%。
[0195] 实施例16
[0196] 取100g实施例15中熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,2h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为240Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0197] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为26.0kg/mol,相对分子量分布为1.58。
[0198] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为139%。
[0199] 实施例17
[0200] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后再通入氮气的情况下,将400g丁二酸、720g丁二醇、547g顺丁烯二酸二乙酯和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为210℃,逐步升高体系的温度,达到210℃时逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,5h出料,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0201] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为16.0kg/mol,相对分子量分布为1.77。
[0202] 取100g上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,5h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物,然后充入氮气,在搅拌状态下加入1g过氧化苯甲酰,反应3min,得到交联型聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0203] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为35.0kg/mol,相对分子量分布为1.58。
[0204] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为156%。
[0205] 实施例18
[0206] 取100g实施例17中所述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入300g丙交酯和0.3g辛酸亚锡,然后在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0207] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为30.0kg/mol,相对分子量分布为1.64。
[0208] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为138%。
[0209] 实施例19
[0210] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后再通入氮气的情况下,将495g己二酸、720g丁二醇、312g顺丁烯二酸酐和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为230℃,逐步升高体系的温度,达到230℃时抽真空逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,3h出料,得到熔融态的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0211] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为22.0kg/mol,相对分子量分布为1.88。
[0212] 取100g上述熔融态的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0213] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为56.0kg/mol,相对分子量分布为1.49。
[0214] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为124%。
[0215] 实施例20
[0216] 取100g实施例19中所述熔融态的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,9h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0217] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为39.0kg/mol,相对分子量分布为1.48。
[0218] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为146%。
[0219] 实施例21
[0220] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将癸二酸855g、丁二醇720g、顺丁烯二酸酐228g和钛酸四丁酯0.7g依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到140℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为215℃,逐步升高体系的温度,达到215℃时抽真空缩聚反应。逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,3h出料,得到熔融态的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0221] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为18.0kg/mol,相对分子量分布为1.76。
[0222] 取100g上述熔融态的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入干燥的丙交酯400g和辛酸亚锡0.4g,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0223] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,得到的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为43.0kg/mol,相对分子量分布为1.58。
[0224] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为120%。
[0225] 实施例22
[0226] 将100g实施例21中熔融态的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0227] 本发明对所得到的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:本实施例得到的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为29.0kg/mol,相对分子量分布为1.68。
[0228] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚癸二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为149%。
[0229] 实施例23
[0230] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将己二酸618g、癸二醇1400g、顺丁烯二酸酐228g和钛酸四丁酯0.7g依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为215℃,逐步升高体系的温度,达到215℃时抽真空缩聚反应,逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,7h出料,得到熔融态的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯共聚物。
[0231] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:熔融态的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯共聚物的相对数均分子量为19.0kg/mol,相对分子量分布为1.67。
[0232] 取上述熔融态的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯共聚物100g,向其中加入干燥的丙交酯400g和辛酸亚锡0.4g,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0233] 本发明对所得到的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:本实施例得到的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物相对数均分子量为50.0kg/mol,相对分子量分布为1.55。
[0234] 本发明对聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的力学性能进行测试,测试结果表明:本实施例得到的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为122%。
[0235] 实施例24
[0236] 取100g实施例23中熔融态的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯共聚物,向其中加入300g干燥的丙交酯和0.3g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0237] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:本实施例得到的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为35.0kg/mol,相对分子量分布为1.59。
[0238] 本发明对产物的力学性能进行测试,测试结果表明:本实施例得到的聚己二酸癸二醇-顺丁烯二酸癸二醇酯共聚物的断裂伸长率为142%。
[0239] 实施例25
[0240] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将丁二酸酐420g、丁二醇720g、顺丁烯二酸二乙酯400g和钛酸四丁酯0.7g依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到150℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为230℃,逐步升高体系的温度,达到230℃时抽真空缩聚反应,逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,2h出料,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0241] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物相对数均分子量为23.0kg/mol,相对分子量分布为1.88。
[0242] 取上述熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物100g,向其中加入干燥的丙交酯400g和辛酸亚锡0.4g,然后将得到的混合物在120℃下进行聚合反应,反应采取本体聚合,6h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0243] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为57.0kg/mol,相对分子量分布为1.45。
[0244] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为125%。
[0245] 实施例26
[0246] 取100g实施例25中聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,8h后升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到熔融态的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0247] 本发明对所得到的共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为38.0kg/mol,相对分子量分布为1.52。
[0248] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚丁二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为153%。
[0249] 实施例27
[0250] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将618g己二酸、720g丁二醇、400g顺丁烯二酸二乙酯和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到160℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为215℃,逐步升高体系的温度,达到215℃时抽真空逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,8h出料,得到熔融态的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物。
[0251] 本发明对所得到的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物的相对数均分子量为23.0kg/mol,相对分子量分布为1.77。
[0252] 取100g上述熔融态的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入400g干燥的丙交酯和0.4g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,16h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0253] 本发明对得到的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:本实施例得到的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为59.0kg/mol,相对分子量分布为1.48。
[0254] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为126%。
[0255] 实施例28
[0256] 取100g实施例27中所述熔融态的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯共聚物,向其中加入50g干燥的丙交酯和0.05g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在140℃下进行反应,反应采取本体聚合,10h后,升温至160℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物,再充入氮气,在搅拌状态下加入0.3g偶氮二异丁腈,反应10min,得到交联型聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0257] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚己二酸丁二醇-顺丁烯二酸丁二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为400%。
[0258] 实施例29
[0259] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将618g己二酸、850g二甘醇、400g顺丁烯二酸二乙酯和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到160℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为220℃,逐步升高体系的温度,达到220℃时抽真空逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,4h出料,得到熔融态的聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯共聚物。
[0260] 本发明对所得到的聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯共聚物的相对数均分子量为25.0kg/mol,相对分子量分布为1.79。
[0261] 取100g上述熔融态的聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,18h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0262] 本发明对得到的聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯-聚乳酸嵌段共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:本实施例得到的聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为40.0kg/mol,相对分子量分布为1.57。
[0263] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚己二酸二甘醇-顺丁烯二酸二甘醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为180%。
[0264] 实施例30
[0265] 将2L带四通气口的反应釜经反复抽真空充氮气冷却,然后在通入氮气的情况下,将618g己二酸、1160g环己二醇、400g顺丁烯二酸二乙酯和0.7g钛酸四丁酯依次加入反应釜中后,对反应釜升温使之达到160℃并对反应物进行搅拌,同时收集反应生成的水,当反应不再有液体馏出时,将反应温度设置为220℃,逐步升高体系的温度,达到220℃时抽真空逐步减压至高真空状态,压力为250Pa,进行缩聚反应,5h出料,得到熔融态的聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯共聚物。
[0266] 本发明对所得到的聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯共聚物的相对数均分子量为24.0kg/mol,相对分子量分布为1.84。
[0267] 取100g上述熔融态的聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯共聚物,向其中加入200g干燥的丙交酯和0.2g辛酸亚锡,然后将得到的混合物在120℃下进行反应,反应采取本体聚合,15h后,升温至180℃抽真空去除未反应的单体,压力为250Pa,得到聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物。
[0268] 本发明对得到的聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物进行凝胶渗透色谱分析,分析结果表明:本实施例得到的聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的相对数均分子量为41.0kg/mol,相对分子量分布为1.59。
[0269] 本发明对产物进行力学性能测试,测试结果表明:本实施例得到的聚己二酸环己二醇-顺丁烯二酸环己二醇酯-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率为175%。
[0270] 由以上实施例可知,本发明提供了一种不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物,具有式(I)所示结构。本发明提供的式(I)所示结构的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物中含有长链不饱和脂肪族聚酯的结构,所述长链不饱和脂肪族聚酯结构具有柔性,从而降低了不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的脆性,使得不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有更好的力学性能;且这种结构还赋予不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物具有可修饰的结构链,这种结构链中含有可再修饰的、具有较大反应活性的乙烯基团,可以继续进行自由基聚合或交联反应,增加力学强度满足各种用途的要求。实验结果表明:本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的断裂伸长率最高达400%。
[0271] 另外,本发明提供的不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物是通过丙交酯与不饱和脂肪族聚酯聚合得到的,使得到的不饱和脂肪族-聚乳酸共聚物与聚乳酸或相应的不饱和脂肪族聚酯有很好的相容性,有利于扩展不饱和脂肪族聚酯和聚乳酸的应用领域。本发明提供的制备不饱和脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的方法,在整个制备过程中,不使用有机溶剂,减少了对环境的污染;饱和二元醇类化合物、饱和二元羧酸类化合物和不饱和化合物进行酯化反应和缩聚反应,得到熔融状态的不饱和脂肪族聚酯,所述熔融状态的不饱和脂肪族聚酯无需经过溶解沉降进行提纯,直接与丙交酯进行聚合反应,且熔融状态的不饱和脂肪族聚酯中不含任何水分,所以此制备方法不需经过除水干燥,简化了制备工艺,降低了成本,具有广阔的应用前景和巨大的工业价值。
[0272] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。