[發明專利]聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201480062879.0
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN105722888B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 金成庚;趙賢朱;姜成均;樸勝瑩;崔賢
• 申請（專利權）人: LG化學株式會社
• 主分類號: C08G64/34
• 分類號: C08G64/34;C08L69/00;B01J31/12;C08K5/56
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司11225
• 代理人: 張皓,李海明

技術領域

本發明涉及一種聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備方法，該方法在聚合中能夠抑制催化劑顆粒間的團聚而在聚合過程中保持優異的催化活性。

背景技術

由于工業革命，通過消耗大量的化石燃料已經建立了現代社會，但是另一方面，在大氣中的二氧化碳的濃度增加，并且，環境破壞(如毀林等)加速了這種濃度的增加。

全球變暖是由在大氣中的如二氧化碳、氟利昂和甲烷的溫室氣體的增加導致的，從而降低對全球變暖起巨大作用的二氧化碳的大氣濃度非常重要，以及在全球規模已經進行了一些關于排放規定和固定化的研究。

在這些研究中，Inoue等人開發的二氧化碳和環氧化物的共聚被預期為解決全球變暖問題的反應，并且已經關于化學二氧化碳的固定和關于二氧化碳作為碳源進行了積極的研究。

特別地，通過二氧化碳和環氧化合物的共聚得到的聚亞烷基碳酸酯樹脂作為一種生物可降解的樹脂近來受到了廣泛的關注。

已經研究了和很早提出了用于制備聚亞烷基碳酸酯樹脂的多種催化劑，以及作為其代表性的實例，已知其中鋅和二羧酸彼此結合的基于二羧酸鋅的催化劑，如戊二酸鋅催化劑等。

同時，基于二羧酸鋅的催化劑，作為代表性的實例，戊二酸鋅是通過鋅前體與二羧酸(如戊二酸等)反應形成，并且具有精細晶體顆粒的形狀。

然而，晶體顆粒形狀的基于二羧酸鋅的催化劑具有在聚合過程中發生催化劑顆粒之間的團聚等的許多狀況。

在其中發生催化劑顆粒之間的團聚的情況下，存在的缺點為：如果進行用于制備聚亞烷基碳酸酯樹脂的聚合過程，不能確保反應物與催化劑之間的充分的接觸面積，使得不能充分地表現出由催化劑導致的聚合活性。

由于所述缺點，持續需求開發可以在制備聚亞烷基碳酸酯樹脂的同時通過抑制聚合過程中催化劑顆粒之間的團聚而保持優異的催化活性的技術。

發明內容

本發明提供了一種聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備方法，該方法具有在聚合中抑制催化劑顆粒之間的團聚而在聚合過程中保持優異的催化活性的優點。

本發明的一個示例性的實施方式提供了聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備方法，所述方法包括：

在基于二羧酸鋅的有機鋅催化劑和分散劑的存在下聚合環氧化物和包含二氧化碳的單體，

其中，所述分散劑包括選自丙烯酸C1-C10烷基酯、甲基丙烯酸C1-C10烷基酯、在分子結構中具有氧代(oxo)基團的C1-C20單羧酸、和具有C2-C6亞烷基氧重復單元的基于聚醚的聚合物中的至少一種。

在下文中，將更詳細地描述根據本發明的一個示例性的實施方式的聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備方法等。

根據本發明的一個示例性的實施方式，其提供了聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備方法，該制備方法包括：在基于二羧酸鋅的有機鋅催化劑和分散劑的存在下聚合環氧化物和包含二氧化碳的單體，

其中，所述分散劑包括選自丙烯酸C1-C10烷基酯、甲基丙烯酸C1-C10烷基酯、在分子結構中具有氧代基團的C1-C20單羧酸、和具有C2-C6亞烷基氧重復單元的基于聚醚的聚合物中的至少一種。

在根據本發明的一個示例性的實施方式的聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備方法中，可以與基于二羧酸鋅的有機鋅催化劑一起使用預定的分散劑，更特別地，特定的分散劑，即，丙烯酸C1-C10烷基酯、甲基丙烯酸C1-C10烷基酯、在分子結構中具有氧代基團的C1-C20單羧酸、或具有C2-C6亞烷基氧重復單元的基于聚醚的聚合物。

作為本發明的連續實驗中得到的結果，可以確認，所述分散劑在通過聚合環氧化物和包含二氧化碳的單體的聚亞烷基碳酸酯樹脂的制備過程中可以有效抑制催化劑顆粒之間的團聚。

通常認為所述分散劑的親水基團(例如，氧、羰基等)可能包圍各催化劑顆粒，而所述分散劑的其余的基于烴的疏水基團可以抑制在反應介質中催化劑顆粒之間的接觸以有效地抑制催化劑顆粒之間的團聚。

如上所述，在聚合過程中可以有效地抑制催化劑顆粒之間的團聚，使得有機鋅催化劑在聚合中可以保持更加均勻和更細的顆粒狀態，而因此，在整個聚合中可以表現出優異的活性，同時以充分的接觸面積與單體接觸。

因此，根據本發明的一個示例性的實施方式，在聚合中可以持續地保持優異的催化活性，使得可以以更優異的產率更高效地制備聚亞烷基碳酸酯樹脂。

相反地，當使用不對應于上述特定的分散劑的其它物質(例如，沒有氧代基團的一般單羧酸或一般丙烯酸等，如丙酸、乙酸等)時，這些物質沒有適當地包含親水基團或疏水基團，使得在聚合中難以適當地包圍催化劑顆粒，而難以有效地抑制催化劑顆粒之間的接觸。