[發明專利]一種脂肪族聚碳酸酯交聯改性的方法

有效

• 申請號: 201610804302.3
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN106397759B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 賈立;呂興強;劉江;周瑞
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C08G64/30
• 分類號: C08G64/30;C08G64/42;B01J20/26
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

一種脂肪族聚碳酸酯交聯改性的方法，包括以下步驟：在催化劑作用下，以脂肪族二醇，碳酸二甲酯DMC為聚合單體，引入交聯劑1,3,5?苯三甲醇BTM，通過一鍋法聚合而得；本發明制備的交聯型脂肪族碳酸酯具有良好的熱性能和溶脹性能，在處理環境污染領域有良好的應用前景；改變聚合反應過程中交聯劑1,3,5?苯三甲醇的加入量及聚合條件，能有效控制脂肪族聚碳酸酯的交聯程度及性能，以滿足不同用途的需要。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種脂肪族聚碳酸酯交聯改性的方法。

背景技術

脂肪族聚碳酸酯是一種新型的生物可降解材料，主要是以脂肪族二醇和碳酸二甲酯共聚合而得，由于其生物兼容，半透明，無毒害的性質，主要應用于醫藥包裝領域，也可作為可降解塑料使用，同時也是制備聚氨酯防水涂料的重要原料。然而脂肪族聚碳酸酯的應用一直受熱性能和機械性能差的限制。因此許多方法被開發出來改善脂肪族聚碳酸酯的熱性能和機械性能，以促進其規模化生產和應用。例如物理共混，三元共聚合，交聯改性反應等，但物理共混不能從根本上改變脂肪族聚碳酸酯主鏈的柔性，并且容易出現相分離。三元共聚合反應依賴于單體和催化劑的活性，從而增加了成本。基于此，交聯技術已成為一種有效改善脂肪族聚碳酸酯的熱性能和機械性能的方法，尤其是得到的交聯聚碳酸酯因其內部的多孔結構使其成為良好的吸附材料。它可以吸附溶劑膨脹到比原來大幾倍甚至上百倍的尺寸，在工業中被常被應用為吸附材料和分離劑，實際應用于離子交換劑，尿布和分析設備（高效液相色譜），同時正被檢測用于藥物的傳輸。[RSC Adv., 2014, 4, 15602]中報道了采用一鍋法合成交聯型脂肪族碳酸酯的方法，是通二氧化碳、環氧化物和衣康酸酐進行三元共聚，通過一鍋法聚合而得。該方法制備的聚碳酸酯熱性能和機械性能雖然有所提高，但是該反應條件需在高壓條件下進行，存在安全隱患，而且所得聚碳酸酯交聯程度難以控制。到目前為止，尚沒有通過脂肪族二醇，碳酸二甲酯為聚合單體，引入交聯劑1,3,5-苯三甲醇，通過一鍋法合成脂肪族聚碳酸酯的報道。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種脂肪族聚碳酸酯交聯改性的方法，能有效控制脂肪族聚碳酸酯的交聯程度及性能，以滿足不同用途的需要。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種脂肪族聚碳酸酯交聯改性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

在催化劑作用下，以脂肪族二醇，碳酸二甲酯為聚合單體，引入交聯劑1,3,5-苯三甲醇，通過一鍋法聚合反應而得。

將催化劑0.05mmol，脂肪族二醇3mmol，碳酸二甲酯10mmol，1,3,5-苯三甲醇，1,3,5-苯三甲醇為脂肪族二醇摩爾質量的2.5%-10%，加入到50ml的聚合管中，充入氮氣，分兩步聚合，第一步于120℃，聚合9h；第二步于170-210℃，在10KPa條件下，聚合6h；乙酸和氯仿依次洗滌，真空干燥，得到交聯型脂肪族聚碳酸酯。

所述的脂肪族二醇為1,4-丁二醇BD、1,5-戊二醇PD或1,6-己二醇HD。

所用的催化劑為甲醇鈉、碳酸鈉、氫化鈉、氫氧化鈉或乙酰丙酮鈉。

所述的交聯劑的加入量為脂肪族二醇摩爾質量的2.5%-10%。

所述的一鍋法聚合反應為熔融本體聚合。

本發明的優點在于一鍋法制備交聯型脂肪族聚碳酸酯，反應條件溫和，相對于脂肪族二醇和碳酸二甲酯共聚物，所得到的交聯改性脂肪族聚碳酸酯熱性能，有所提高，同時具有溶脹性能。