[發(fā)明專利]一種在線改性二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711188557.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107880259B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦玉升;王獻(xiàn)紅;郭洪辰;王佛松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C08G64/42
• 分類號: C08G64/42;C08G64/34;C08G64/02
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種在線改性二氧化碳?環(huán)氧丙烷共聚物的方法，包括：將二氧化碳?環(huán)氧丙烷共聚物在在線反應(yīng)釜中和溶劑混合，得到二氧化碳?環(huán)氧丙烷共聚物溶液；將二氧化碳?環(huán)氧丙烷共聚物溶液和胺類化合物反應(yīng)，再加入沉淀劑后進(jìn)行離心和干燥，得到聚碳酸酯。該方法將二氧化碳?環(huán)氧丙烷共聚物溶解后，加入胺類化合物實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的在線反應(yīng)改性；胺類化合物與二氧化碳?環(huán)氧丙烷共聚物中的環(huán)狀碳酸酯反應(yīng)，生成氨酯類化合物，從而較為徹底的去除環(huán)狀碳酸酯副產(chǎn)物。與PC相比，氨酯類化合物不易揮發(fā)和析出，且氨酯類化合物由于氨酯鍵的存在，可以與二氧化碳?環(huán)氧丙烷共聚物形成分子鍵氫鍵相互作用，實(shí)現(xiàn)材料的在線改性，如增韌增強(qiáng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在線改性二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的方法。

背景技術(shù)

二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物，又名聚丙撐碳酸酯(PPC)，是一種新型可降解脂肪族聚碳酸酯，由二氧化碳和環(huán)氧丙烷在催化劑的作用下共聚而得。PPC具有優(yōu)良的生物可降解性、良好的透明性、高阻隔性和生物兼容性等優(yōu)點(diǎn)，在一次性包裝材料、地膜等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。另外，將二氧化碳作為聚合單體，開拓了綜合利用的途徑，PPC的合成與應(yīng)用研究得到了廣泛的關(guān)注。

在制備PPC的過程中會伴有二氧化碳與環(huán)氧丙烷的偶合反應(yīng)生成小分子的副產(chǎn)物碳酸丙烯酯(PC)，該副產(chǎn)物的存在會影響材料的力學(xué)和熱學(xué)性能，且因?yàn)槠浞悬c(diǎn)較高，在生產(chǎn)過程中要較好地除去碳酸丙烯酯，耗能會大幅增加，導(dǎo)致成本升高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種在線改性二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的方法，該方法在不增加耗能的前提下有效的除去環(huán)狀碳酸酯副產(chǎn)物，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物在線改性。

本發(fā)明提供了一種在線改性二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的方法，包括以下步驟：

將二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物在在線反應(yīng)釜中和溶劑混合，得到二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物溶液；

將所述二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物溶液和胺類化合物反應(yīng)，得到的反應(yīng)產(chǎn)物加入沉淀劑后再進(jìn)行離心和干燥，得到聚碳酸酯。

優(yōu)選地，所述二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的數(shù)均分子量為50000道爾頓～300000道爾頓；

所述二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的分子量分布指數(shù)為1.5～5.0。

優(yōu)選地，所述二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物與溶劑的質(zhì)量比為5～0.5:1。

優(yōu)選地，所述胺類化合物選自含有至少一個伯胺基的化合物、僅含有仲胺基的化合物和僅含有叔胺基的化合物中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述含有至少一個伯氨基的化合物選自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基丁醇、4-氨基-1-丁醇、賴氨酸、精氨酸、天門冬酰胺、1,3-丙二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺和1,10-癸二胺、三(2-氨基乙基)胺、二亞乙基三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚醚胺、2-氨基環(huán)己醇、4-氨基環(huán)己醇、異佛爾酮二胺、2-氨基環(huán)戊醇、2-氨甲基哌啶、4-氨甲基哌啶和3-氨基哌啶、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、雙(對氨基苯甲酸)丙二醇酯和3,5-二甲硫基-2,4-甲苯二胺中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述僅含有仲胺基的化合物選自二辛胺和/或二癸胺；

所述僅叔胺基的化合物選自三亞乙基二胺、二甲基環(huán)己胺、二甲基乙醇胺、二甲氨基乙氧基乙醇、三甲基羥乙基丙二胺、三甲基羥乙基乙二胺、四甲基二亞丙基三胺和哌嗪中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物溶液和胺類化合物反應(yīng)的溫度為25～80℃；所述二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物溶液和胺類化合物反應(yīng)的時間為5～360min。

優(yōu)選地，所述沉淀劑選自甲醇或乙醇。