[發(fā)明專利]一種交聯的二氧化碳－環(huán)氧丙烷共聚物的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810050978.3
• 申請日: 2008-07-18
• 公開（公告）號: CN101319035A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 韓常玉;邊俊甲;莊宇剛;董麗松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08F283/02
• 分類號: C08F283/02;C08F230/08
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域：

本發(fā)明涉及一種交聯的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的制備方法，屬于高分子材料領域。

背景技術：

高分子材料作為一種新型材料以其綜合性能優(yōu)異、價格低廉、易加工成型等特性，已廣泛滲透到國民經濟的各個部分以及人民生活的各領域，獲得了越來越廣泛的應用。今天，世界各國的合成的高分子材料的年產量已經超過1.4億噸，廢棄塑料大約4000萬t/a，且每年正以驚人的速度增加。雖然高分子材料在今后發(fā)展中仍將繼續(xù)起到非常有效的經濟發(fā)展平臺作用，然而事物總是有正反兩個方面，在高分子材料給人們帶來便利，改善生活品質的同時，其使用后的大量塑料廢棄物也在與日俱增，特別是一次性高分子包裝材料，一部分隨同生活垃圾進入城市固體廢棄物處理系統(tǒng)，而另一部分隨生活垃圾停留在裸露堆放或淺埋水平。由于大多數合成高分子材料耐腐蝕性較好，在自然界中難以分解，給人們賴以生存的自然環(huán)境造成了不可忽視的負面影響。

由于上述原因，解決日益嚴重的“白色污染”問題成為人們普遍關注的問題。現在國內外降解塑料的研制開發(fā)工作非常活躍，并已有部分開始了工業(yè)化生產，發(fā)展相當迅速。生物降解塑料既具有使用時發(fā)揮塑料本身的優(yōu)良性能，用后廢棄時又不給環(huán)境帶來污染，能被各種生物(酶)迅速分解的特征。因此大力開發(fā)和推廣環(huán)境可生物降解高分子材料，才是治標和治本的方法，也符合當今高分子材料綠色化的潮流。

合成二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的主要原料之一，二氧化碳，是許多工業(yè)生產領域所產生的CO₂廢氣，排放到大氣層中不僅造成了環(huán)境污染，而且也是碳資源的浪費。二氧化碳在催化劑作用下，被活化到較高的程度時，與環(huán)氧化物發(fā)生共聚反應，生成二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物，經過后處理，就得到二氧化碳樹脂材料。通過二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的合成可將CO₂資源固定化，這不僅開辟了新的碳資源，緩解石油化工原料的短缺，而且可以保護人類的生態(tài)環(huán)境。另一方面，二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的完全生物降解特性，用之代替非生物降解的普通塑料，可廣泛應用于包裝材料，餐飲用具，日用雜品，一次性醫(yī)療材料，手術縫合等方面。對于解決“白色污染”也有重要的意義

但是，二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物是一類非結晶性高分子材料，并且其玻璃化轉變溫度只有34℃左右，因此當溫度超過其玻璃化轉變溫度后，制得的產品會出現變形，這在很大程度上限制了其廣泛使用，

然而，通過在分子鏈間引入化學鍵，對其進行交聯，可以有效的克服上述不足。此外，交聯后形成的三維網狀結構可以顯著改善其很多重要特性，如耐磨損性、耐化學藥品、耐應力開裂性，耐老化性和黏性變形性等。沖擊強度和拉伸強度得到提高，收縮性下降，低溫性能也得到改善。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足，提供一種交聯的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的制備方法。

本發(fā)明制備方法如下：

使用的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物重均分子量為5-20萬，所占重量份數為100份；

使用的過氧化物為過氧化苯甲酰(BPO)、過氧化二異丙苯(DCP)、二叔丁基過氧化物(DTBP)、過氧化叔丁基異丙苯、1，1-雙(叔丁基過氧基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、(2，5-二甲基-2，5二叔丁基)過氧基己烷、(2，5-二甲基-2，5二叔丁基)過氧基己炔或2，4-二氯過氧化苯甲酰；所占重量份數為0.05-1份；

使用的硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中一種；所占重量份數為1-10份；

使用的催化劑為二丁基二(十二酸)錫、乙酸亞錫或二丁基二(辛酸)錫；所占重量份數為0.01-0.3份；

按配比把二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物、過氧化物、硅烷偶聯劑和催化劑在密煉機中混合，密煉機中的溫度在130-180℃，共混時間為3-10分鐘，將共混后的樹脂在150℃下熱壓成型后，在30-90℃的熱水中交聯4-96小時，得到一種交聯的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物。根據試樣組成不同所測得的凝膠含量為15-85％，力學性能范圍如下：拉伸強度為30-45MPa，斷裂伸長率3-8％。

本發(fā)明的交聯方法得到的一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物，交聯后凝膠含量最高可達到85％.力學性能范圍如下：拉伸強度為30-45MPa，斷裂伸長率3-8％。通過交聯有效的拓展了二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的應用范圍。

具體實施方式