[發明專利]一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811370822.3
• 申請日: 2018-11-18
• 公開（公告）號: CN109575246B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 鄭曉彤;楊會凱;何靜;唐攀登
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08G63/78;C08G18/64;C08L67/04;A61F6/04;A61F6/06
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

1.一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的制備方法，其特征在于，包括

a、接枝反應

淀粉內葡萄糖單元里的部分羥基與異氰酸酯接枝：稱取完全除水干燥后的淀粉加入干燥的容器中；按質量體積比為1g/50ml的比例量取有機溶劑，加入裝有淀粉的容器中，并保持攪拌使其充分分散溶解；按照與加入淀粉內葡萄糖單元里的所有羥基摩爾比為2:3的比例，稱取異氰酸酯，然后溶解于有機溶劑中；將異氰酸酯溶液緩慢滴加到保持攪拌的淀粉溶液中，反應體系的溫度升至50℃-100℃，在攪拌下持續回流反應6-8小時；待反應結束后，旋蒸除去有機溶劑，最后得到淀粉-異氰酸酯聚合物的產物；

b、開環聚合反應

淀粉/異氰酸酯共聚物中葡萄糖單元里剩余的羥基引發己內酯的開環聚合反應：將a步反應得到的淀粉/異氰酸酯聚合物完全干燥后，溶解在裝有有機溶劑的容器中；然后通入氮氣保護，半個小時后加入含量0.5％-2％的反應催化劑，反應催化劑用有機溶劑稀釋到0.1g/ml；隨后，將己內酯加到容器中，反應體系升溫至120℃-160℃，在氮氣保護和磁力攪拌下反應24小時；待開環反應結束后，得到含有少量游離異氰酸基的淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的產物；

c、自加成反應

淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物中殘留的游離異氰酸基進行自聚反應：將b步制得的含有少量游離異氰酸基的淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物完全干燥，加入干燥的容器中；按質量體積比為1g/50ml的比例量取有機溶劑，加入裝有淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的容器中，保持攪拌使其充分分散溶解；隨后通入氮氣，反應溫度升至40℃-80℃，并加入質量百分比含量在0.5％-1％的自加成反應催化劑，保持氮氣保護和磁力攪拌下反應8小時；待反應結束后，即得沒有游離異氰酸基的淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的目標產物，具體為含有葡萄糖單元、-NCOO-結構、-COO-結構，但不含有-N＝C＝O結構的三元接枝共聚物，具有的平均分子量為60000-1000000。

2.根據權利要求1所述的一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的制備方法，其特征在于，

所述a步的異氰酸酯為二異氰酸酯或單異氰酸酯；其中，二異氰酸酯具體為甲苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、環己烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、四甲基六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、間苯二甲基異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯中的一種；

所述b步的反應催化劑具體為辛酸亞錫、醋酸亞錫、四苯基錫、濃硫酸、質子酸、路易斯酸中的一種；

所述c步的自加成反應催化劑具體為三乙烯二胺、三乙胺、N-乙基嗎啉、三烷基膦、吡啶、叔胺中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的制備方法，其特征在于，所述的有機溶劑具體為丙酮、二氯甲烷、四氫呋喃、石油醚、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、吡啶、甲苯中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的制備方法，其特征在于，所述的淀粉為直鏈淀粉或支鏈淀粉，其中直鏈淀粉的平均分子量為30000-200000，支鏈淀粉的平均分子量為60000-600000。

5.根據權利要求1所述的一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物的制備方法，其特征在于，所述淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物中，淀粉組分占總質量的百分比為1％-15％，異氰酸酯組分占總質量的百分比為3％-40％，聚己內酯組分占總質量的百分比為45％-96％。

6.根據權利要求5所述的制備方法得到的一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物。

7.應用如權利要求6所述的一種淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物制備的一種可生物降解避孕套，其特征在于，包括以下組分：(A)淀粉-異氰酸酯-聚己內酯三元接枝共聚物；(B)添加劑。

8.根據權利要求7所述的一種可生物降解避孕套，其特征在于，

所述的(A)組分的含量占可生物降解避孕套總質量的質量百分含量為98％-99.5％；

所述的(B)組分具體為潤濕劑、消泡劑、pH調節劑、硫化劑、分散劑、增稠劑、防老劑中的一種或多種，其含量占可生物降解避孕套總質量的質量百分含量為0.5％-2％。