[發(fā)明專利]一種高相對分子質量乳酸共聚物的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911157113.1
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110903452A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 鄒潔;李崢嶸
• 申請（專利權）人: 廣州睿特新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C08G18/42;C08G63/08;C08G63/78
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 李彥孚

本發(fā)明涉及高分子材料領域，公開了一種高相對分子質量乳酸共聚物的制備方法，包括了制備PLA預聚體、制備PCL預聚體和雙螺桿反應擠出制備PLA共聚物，通過熔融縮聚法合成一定相對分子質量的聚乳酸，然后與聚己內酯多元醇的聚氨酯預聚體進行共聚，采用雙螺桿反應器擠出乳酸共聚物，制備較高相對分子質量的乳酸共聚物，通過雙螺桿反應擠出制備乳酸共聚物是熱塑性的，比釜式反應混合效果好；經(jīng)過合理配置，通過雙螺桿反應擠出產(chǎn)物具有較好的力學性能，PCL含量增加使反應擠出產(chǎn)物的韌性增加，拉伸強度與拉伸模量下降。

技術領域

本發(fā)明涉及高分子材料領域，特別是一種高相對分子質量乳酸共聚物的 制備方法。

背景技術

在釜式反應器制備共聚物過程中，隨著聚合反應的進行，反應系統(tǒng)的粘 度越來越高，這嚴重地妨礙了反應的繼續(xù)進行，通常合成的PLLA由于脆性很 大，在進行熔融加工時需加入增韌劑，或與其它材料共混，在反應后期粘度 變大，兩種組分混合效果不理想，合成高相對分子質量的PLLA，增加了共混 這一步驟，成本增加，相容性也很差，產(chǎn)物性能變差。

本發(fā)明人確立了一種全新的制備高相對分子質量乳酸共聚物的工藝路線， 即采用熔融縮聚法先合成一定相對分子質量的聚乳酸，再用聚酯多元醇的聚 氨酯預聚體進行擴鏈。這條路線的優(yōu)點是不需要采用丙交酯開環(huán)聚合制備高 相對分子質量的PLLA，從而降低了成本；并且通過共聚的方法可以改善PLLA 的韌性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種高相對分子質量乳酸共聚物的制備方法，以 改善乳酸共聚物(PLLA)的韌性，在降低生產(chǎn)成本的同時增加PLLA的韌性。

為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明公開了一種高相對分子 質量乳酸共聚物的制備方法，包括了制備PLA預聚體、制備PCL預聚體和雙 螺桿反應擠出制備PLA共聚物，具體為：

制備PLA預聚體：乳酸熔融縮聚反應；

制備PCL預聚體：經(jīng)真空脫水后的PCL在惰性氣體保護下加入1,6-己二 異氰酸酯反應聚合；

制備PLA共聚物：將事先合成的PLA和PCL預聚體分別加入雙螺桿反應器 中，通過雙螺桿進行加工，反應擠出后熔體通過水浴直接冷卻成條，制得PLA 共聚物。

其中，PLA預聚體制備方法為乳酸的直接熔融縮聚反應，具體步驟為：通 過在反應體系中加入乳酸，真空環(huán)境下攪拌升溫，加入催化劑真空脫水反應 制得。

進一步的，催化劑為氯化亞錫。

其中，PCL預聚體制備方法具體的步驟為：

S1：將準確計量的PCL在120℃下真空脫水1～2h；

S2：冷卻至45-55℃，解除真空，加入到1,6-己二異氰酸酯中，氮氣保 護；

S3：反應放熱，體系自然升溫30～40min后，緩慢加熱到80-90℃，保溫 反應2～3h；

S4：取樣分析－NCO含量，當與設計值基本相符時，脫泡后即得PCL預聚 體。

其中，雙螺桿反應器通過進料器與計量泵控制PLA和PCL預聚體的進料 量，PLA通過進料器從加料口加入，PCL預聚體通過計量泵從螺桿的一區(qū)的中 部進入。

優(yōu)選的，雙螺桿反應器中的螺桿四區(qū)的溫度分別為155-165℃，160-170℃， 160-170℃，155-165℃，螺桿轉速40r/min。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明通過熔融縮聚法合成一定相對分子質量的聚乳酸，然后與聚己內酯 多元醇的聚氨酯預聚體進行共聚，采用雙螺桿反應器擠出乳酸共聚物，制備 較高相對分子質量的乳酸共聚物，通過雙螺桿反應擠出制備乳酸共聚物是熱 塑性的，比釜式反應混合效果好。