[發(fā)明專利]環(huán)保可生物降解的聚ε-己內(nèi)酯聚醚多元醇的制備方法

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• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111040147A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 荊曉東;榮若貴;孫言叢
• 申請（專利權(quán)）人: 荊曉東
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發(fā)明屬于聚醚多元醇技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保可生物降解的聚ε?己內(nèi)酯聚醚多元醇的制備方法。所述的環(huán)保可生物降解的聚ε?己內(nèi)酯聚醚多元醇的制備方法，包括以下步驟：將聚ε?己內(nèi)酯(PCL)、中間體、催化劑、酸加入反應(yīng)釜中，室溫下氮氣置換后，升溫，加入環(huán)氧化合物和酸的混合物進行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，熟化、脫單體、降溫得到產(chǎn)品聚ε?己內(nèi)酯聚醚多元醇。本發(fā)明以PCL為起始劑合成聚醚多元醇，具有良好的生物可降解性，更符合現(xiàn)在綠色環(huán)保的社會需求，且工藝簡單易行，原料易得，生產(chǎn)周期短，經(jīng)濟價值高，三廢產(chǎn)生少，產(chǎn)品可生物降解，為環(huán)保型產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚醚多元醇技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保可生物降解的聚ε-己內(nèi)酯聚醚多元醇的制備方法。

背景技術(shù)

聚己內(nèi)酯Polycaprolactone(簡稱PCL)，是由ε-己內(nèi)酯在金屬有機化合物(如四苯基錫)做催化劑，二羥基或三羥基做引發(fā)劑條件下開環(huán)聚合而成，屬于聚合型聚酯，其分子量與歧化度隨起始物料的種類和用量不同而異。PCL具有良好的生物相容性、良好的有機高聚物相容性，以及良好的生物降解性，可用作細胞生長支持材料，可與多種常規(guī)塑料互相兼容，自然環(huán)境下6-12個月即可完全降解。此外，PCL還具有良好的形狀記憶溫控性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于藥物載體、增塑劑、可降解塑料、納米纖維紡絲、塑形材料的生產(chǎn)與加工領(lǐng)域。

目前，分子量為幾千的聚己內(nèi)酯用于聚氨酯體系的彈性體領(lǐng)域，在制備聚氨酯彈性體時，加入聚己內(nèi)酯和聚醚多元醇或其他聚酯多元醇復配使用，能夠使產(chǎn)品具有生物降解性。聚己內(nèi)酯作為原料用到聚氨酯配方中，會對產(chǎn)品的拉伸撕裂等力學性能產(chǎn)生有益的影響。但聚己內(nèi)酯常溫下為固體，使用不便且成本較高。因此，需要研究一種新的聚醚多元醇，將聚己內(nèi)酯鏈段引入到聚醚多元醇分子鏈中，制得的聚醚多元醇應(yīng)用于水乳液，膠黏劑，彈性體，涂料，密封劑等方面，既具有優(yōu)異的力學性能，又具有良好的生物可降解性，更符合現(xiàn)在綠色環(huán)保的社會需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保可生物降解的聚ε-己內(nèi)酯聚醚多元醇的制備方法，以PCL為起始劑合成聚醚多元醇，具有良好的生物可降解性，更符合現(xiàn)在綠色環(huán)保的社會需求，且工藝簡單易行，原料易得，生產(chǎn)周期短，經(jīng)濟價值高，三廢產(chǎn)生少，產(chǎn)品可生物降解，為環(huán)保型產(chǎn)品。

本發(fā)明所述的環(huán)保可生物降解的聚ε-己內(nèi)酯聚醚多元醇的制備方法，包括以下步驟：

將聚ε-己內(nèi)酯(PCL)、中間體、催化劑、酸加入反應(yīng)釜中，室溫下氮氣置換后，升溫，加入環(huán)氧化合物和酸的混合物進行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，熟化、脫單體、降溫得到產(chǎn)品聚ε-己內(nèi)酯聚醚多元醇。

聚ε-己內(nèi)酯的分子量為1000-8000。

中間體為f(官能度)＝2、分子量400-6000，f＝3、分子量400-6000，f＝4、分子量400-6000，f＝6、分子量400-6000，f＝8、分子量400-6000的聚醚多元醇中的一種或多種；其加入量為聚ε-己內(nèi)酯和中間體總質(zhì)量的0-5％。

聚ε-己內(nèi)酯和中間體均作為起始劑使用。

催化劑為雙金屬催化劑(DMC)；其用量為聚ε-己內(nèi)酯和中間體總質(zhì)量的20-200ppm。

酸為50wt％的磷酸或硫酸；初次加入量為聚ε-己內(nèi)酯和中間體總質(zhì)量的5-8ppm；二次加入量為環(huán)氧化合物總質(zhì)量的0-8ppm。

環(huán)氧化合物為環(huán)氧丙烷(PO)或環(huán)氧丙烷(PO)和環(huán)氧乙烷(EO)的混合物，其中環(huán)氧乙烷含量為環(huán)氧化合物總質(zhì)量的0-5％

反應(yīng)溫度為100-150℃，反應(yīng)壓力為-0.08～0.3MPa。

制備的聚ε-己內(nèi)酯聚醚多元醇的最終分子量為2000-12000，羥值為9-200mgKOH/g。