[發明專利]一種二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物及其制備方法

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• 申請號: 202010224709.5
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111286011A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 謝東;張照易;陳遙;吳力立;張超燦
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C08G63/64
• 分類號: C08G63/64;C08G63/84;C08G63/82
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 官群

1.一種側基含有雙鍵和/或酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物，其特征在于，其為二氧化碳與環氧化合物、側基含有雙鍵/酯基官能團的環氧化合物及交酯類單體的共聚物，所述共聚物數均分子量為6000-100000，分子量分布為1.1-1.5，共聚物中聚碳酸酯鏈段的摩爾百分含量為40-80％，共聚物中側基所含雙鍵和酯基官能團的摩爾百分總含量為15-40％。

2.根據權利要求1所述的側基含有雙鍵和/或酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物，其特征在于，所述環氧化合物為環氧丙烷或環氧環己烷。

3.根據權利要求1所述的側基含有雙鍵和/或酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物，其特征在于，所述側基含有雙鍵/酯基官能團的環氧化合物為烯丙基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油酯、3,4-環氧丁酸叔丁酯、2,3-環氧丙酸鄰硝基芐基酯、1,4-環己二烯-1,2-環氧化物、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷、檸檬烯環氧化物、3,4-環己烯環氧化物-1-羧酸叔丁酯中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的側基含有雙鍵和/或酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物，其特征在于，所述丙交酯類單體為外消旋丙交酯或乙交酯。

5.一種權利要求1-4任一所述的側基含有雙鍵/酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：將催化劑、環氧化合物、側基含有雙鍵/酯基官能團的環氧化合物及交酯類單體加入高壓反應釜中，加入溶劑或不加入溶劑，迅速向高壓反應釜內充滿二氧化碳使釜內壓力維持在1.0-5.0MPa，在20-90℃下聚合反應10-48小時，聚合反應結束后加入大量鹽酸甲醇溶液終止反應，所得產物用大量甲醇洗滌得到側基含有雙鍵/酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物。

6.根據權利要求5所述的側基含有雙鍵/酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物的制備方法，其特征在于，所述催化劑由金屬卟啉催化劑與助催化劑組成，金屬卟啉催化劑與助催化劑的摩爾比為1:0.5-2，其中金屬卟啉催化劑的結構式為：

M＝Cr或Co或Al；R₂、R₃、R₄分別獨立地選自氫、氟、氯、溴、氯取代或溴取代的脂肪族基團；X為-Cl、-OCH₂CH₃、-OCH(CH₃)₂、-Br、CCl₃COO-、CF₃COO-、2,4-二硝基苯酚氧基、3,5-二硝基苯酚氧基、2,4,6-三硝基苯酚氧基中的一種；

所述助催化劑為雙-(三苯基正膦基)氯化銨、4-二甲氨基吡啶、2,6-二甲基吡啶中的一種。

7.根據權利要求6所述的側基含有雙鍵/酯基官能團的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物的制備方法，其特征在于，所述金屬卟啉催化劑與丙交酯類單體的摩爾比為1:50-1000，環氧化合物與丙交酯類單體的摩爾比為1-20:1，側基含有雙鍵/酯基官能團的環氧化合物與環氧化合物的摩爾比為0.1-1:1；所述溶劑為二氯甲烷、甲苯、四氫呋喃、1,4-二氧六環中的一種。

8.一種根據權利要求1-4任一所述的側基含有雙鍵/酯基的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物親水改性得到的羧酸銨基官能化二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物，其特征在于，其表面水接觸角低于45°，在濃度為1g/L水分散液中乳膠粒粒徑低于350nm。

9.一種權利要求8所述的羧酸銨基官能化二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：將所述側基含有雙鍵/酯基的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物進行羧基化反應，使側基雙鍵/酯基官能團轉化為羧基，然后進一步與氨水反應制備得到羧酸銨基官能化二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物。

10.根據權利要求9所述的羧酸銨基官能化二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物的制備方法，其特征在于，將所述側基含有雙鍵/酯基的二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物進行羧基化反應的方法為：二氧化碳基聚碳酸酯聚酯共聚物側基含有的雙鍵與巰基乙酸反應，側基含有的酯基與鹽酸反應，使雙鍵/酯基轉化為羧基，得到羧基官能化共聚物。