[發(fā)明專利]支化脂肪族聚酯聚乳酸共聚物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410705983.9
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104448259A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張寶;邊新超;陳學思
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春應(yīng)用化學研究所
• 主分類號: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08G63/52;C08G63/676;C08G63/78
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚乳酸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種支化脂肪族聚酯聚乳酸共聚物及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境污染逐漸加劇，人們對高分子材料的使用提出了更高的要求，如在滿足材料使用性能的基礎(chǔ)上，還要求高分子材料對環(huán)境污染較小或無污染。在眾多的高分子材料中，聚乳酸(PLA)是一種基于生物質(zhì)資源、且可以生物降解的綠色高分子材料。聚乳酸無毒、無刺激性，具有良好的生物相容性和生物可吸收性等優(yōu)點。但是，聚乳酸由于分子結(jié)構(gòu)中存在大量的酯鍵，親水性差，這在一定程度上降低了它與其他物質(zhì)的生物相容性。并且，聚乳酸本身為線型聚合物，熔體強度低，脆性較高，抗沖擊性較差，這也限制了聚乳酸的廣泛使用。

針對PLA存在的脆性高的缺點，近年來，許多科研工作者做了大量有關(guān)PLA的改性研究。比如，在美國專利文獻US6117928中，為了對聚乳酸進行增韌，采用了小分子酯，如甘油三乙酯或甘油三丁酯增塑聚乳酸。但是，聚乳酸樹脂的韌性沒有得到明顯地改善。而王小組(Polymer，2009，50，1178-1186)首先合成雙端羥基的聚乳酸和聚丁二酸丁二酯(PBS)，然后利用二異氰酸酯，將PBS與端羥基聚乳酸通過熔融擴鏈反應(yīng)而連接起來，從而得到相容性較好、柔韌性大大提高的改性PLA。

上述擴鏈法增塑聚乳酸具有過程簡單和反應(yīng)時間短等優(yōu)點，并且在降低生產(chǎn)成本上也具有很大的優(yōu)勢。但是，該聚乳酸共聚物的柔韌性改善仍比較有限，且其采用的二異氰酸酯價格較高，毒性大，活性過高，反應(yīng)時不易控制，并且其易與水反應(yīng)，不利于貯存。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種支化脂肪族聚酯聚乳酸共聚物及其制備方法，本發(fā)明制備的支化脂肪族聚酯聚乳酸共聚物柔韌性較好，且其制備方法毒性小、簡單有效。

本申請?zhí)峁┮环N支化脂肪族聚酯聚乳酸共聚物，由以下方法制得：

a)將脂肪族二元酸類化合物、二元醇、不飽和二元化合物和多官能單體進行酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，得到熔融態(tài)的羥基封端的不飽和脂肪族聚酯；所述不飽和二元化合物包括不飽和二元酸、不飽和二元酸酯或不飽和二元醇；所述多官能單體包括多元醇、多元酸或多元酸酯；

b)將丙交酯與所述步驟a)得到的熔融態(tài)的羥基封端的不飽和脂肪族聚酯進行聚合反應(yīng)，得到支化脂肪族聚酯聚乳酸共聚物。

優(yōu)選的，所述支化脂肪族聚酯聚乳酸共聚物具有式I、式II、式III或式IV結(jié)構(gòu)：

其中，p1＝20～1500，n1＝10～300，m1＝10～300，x1＝1～30，y1＝1～30；

p2＝20～1500，n2＝10～300，m2＝10～300，x2＝1～30；p3＝20～1500，

n3＝10～300，m3＝10～300，x3＝1～30；p4＝20～1500，n4＝10～300，

m4＝10～300，x4＝1～30，y4＝1～30；

M₁、M₂、M₃和M₄獨立地選自亞烷基或-R₅-O-R₆-，R₅和R₆獨立地選自亞烷基；

A₁、A₂、A₃和A₄獨立地選自亞烷基；

D₁、D₂、D₃和D₄獨立地選自亞烯基；

R₁和R₃獨立地選自多元醇除去羥基后的基團；

R₂和R₄獨立地選自多元酸除去羧基后的基團或多元酸酯除去酯基后的基團；

E1具有式1結(jié)構(gòu)：

式1中，q1為分支的數(shù)目，q1＝1～20；

E2具有式2結(jié)構(gòu)：

式2中，q2為分支的數(shù)目，q2＝1～20；

E3具有式3結(jié)構(gòu)：

式3中，q3為分支的數(shù)目，q3＝1～20；

E4具有式4結(jié)構(gòu)：

式4中，q4為分支的數(shù)目，q4＝1～20。