[發(fā)明專利]一種改性聚丙撐碳酸酯的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107793732B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設計）人: 秦玉升;王獻紅;高風翔;郭洪辰;王佛松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K5/205
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種改性聚丙撐碳酸酯的制備方法，包括以下步驟:將二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚后的聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物與胺類化合物以質量比為99.9～80.0:0.1～20.0混合，得到改性聚丙撐碳酸酯前體；聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物中包括環(huán)狀碳酸酯；將改性聚丙撐碳酸酯前體熔融混煉，得到改性聚丙撐碳酸酯。該方法采用胺類化合物作為改性劑實現(xiàn)聚丙撐碳酸酯的反應性共混增韌增強改性；胺類化合物與聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物中環(huán)狀碳酸酯反應，生成氨酯類化合物，該過程不僅可以有效的去除掉聚丙撐碳酸酯生產(chǎn)過程中難以分離掉的副產(chǎn)物PC，而且生成的氨酯化合物可以與聚丙撐碳酸酯分子形成較強的分子間氫鍵作用，進而有效的提升聚丙撐碳酸酯的力學性能。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種改性聚丙撐碳酸酯的制備方法。

背景技術

聚丙撐碳酸酯(PPC)又稱聚碳酸亞丙酯，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，在薄膜、醫(yī)用材料及包裝材料等方面具有廣泛的應用前景。另外，將二氧化碳作為聚合單體，開拓了綜合利用的途徑，PPC的合成與應用研究得到了廣泛的關注。但是，在制備PPC的過程中會伴有二氧化碳與環(huán)氧丙烷的偶合反應生成小分子的副產(chǎn)物碳酸丙烯酯，該副產(chǎn)物的存在會導致材料的強度下降，且難以除去；同時，由于PPC分子呈現(xiàn)無定形態(tài)，且分子間相互作用力弱，導致其玻璃化轉變溫率較低，加工熱穩(wěn)定性較差，在高溫條件下很容易發(fā)生降解反應，限制了其應用范圍。

為了拓寬PPC的應用領域，需要對其進行改性，提高其力學性能和熱穩(wěn)定性。目前，通過物理共混來對PPC進行改性是廣泛使用的方法之一。主要包括利用無機粒子、低分子化合物和高分子化合物對PPC進行物理改性，以實現(xiàn)增韌增強的目的。專利CN 102070893中我們報道了一種通過加入氨酯類化合物對PPC改性的方法，可以大幅提升PPC的韌性。但是該方法需要合成專用的氨酯化合物，導致改性成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種改性聚丙撐碳酸酯的制備方法，該方法制備的改性聚丙撐碳酸酯具有優(yōu)異的拉伸強度和斷裂伸長率。

本發(fā)明提供了一種改性聚丙撐碳酸酯的制備方法，包括以下步驟:

將二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚后的聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物與胺類化合物以質量比為99.9～80.0:0.1～20.0混合，得到改性聚丙撐碳酸酯前體；所述聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物中包括環(huán)狀碳酸酯；

將所述改性聚丙撐碳酸酯前體熔融混煉，得到改性聚丙撐碳酸酯。

優(yōu)選地，所述胺類化合物選自含有至少一個氨基官能團的脂肪族氨基化合物、含有至少一個氨基官能團的脂環(huán)族氨基化合物和含有至少一個氨基官能團的芳香族氨基化合物中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述含有至少一個氨基官能團的脂肪族氨基化合物選自乙醇胺、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、1,10-癸二胺、三(2-氨基乙基)胺、二亞乙基三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和聚醚胺中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述含有至少一個氨基官能團的脂環(huán)族氨基化合物選自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、哌嗪、2-氨甲基哌啶、4-氨甲基哌啶和3-氨基哌啶中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述含有至少一個氨基官能團的芳香族氨基化合物選自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，所述聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物中聚丙撐碳酸酯的均分子量為50000道爾頓～500000道爾頓；

聚丙撐碳酸酯的分子量分布指數(shù)為1.2～4.5。