[發(fā)明專(zhuān)利]一種共聚聚乳酸及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011593208.0 | 申請(qǐng)日： | 2020-12-29 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112679714B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-03-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李文剛;范紅衛(wèi);王麗麗;尚束元;孫文路;尹立新;魏存宏 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 江蘇恒力化纖股份有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C08G63/685 | 分類(lèi)號(hào)： | C08G63/685;C08G63/78 |
| 代理公司： | 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303 | 代理人： | 杜亞 |
| 地址： | 215226 江蘇省蘇*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 聚聚 乳酸 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種共聚聚乳酸及其制備方法，將乳酸、2,4?吡啶二甲酸、乙二醇和氯化鋅混合均勻后先后進(jìn)行酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)制得共聚聚乳酸；制得的共聚聚乳酸包括乳酸鏈段、2,4?吡啶二甲酸鏈段和乙二醇鏈段，且不同2,4?吡啶二甲酸鏈段之間經(jīng)Zn2+配位；乳酸鏈段、2,4?吡啶二甲酸鏈段和乙二醇鏈段的摩爾比為1:0.05～0.07:1.30～1.40；2,4?吡啶二甲酸鏈段參與配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子。本發(fā)明的一種共聚聚乳酸的制備方法，通過(guò)Zn+2與吡啶形成配位鍵增大了交聯(lián)密度，使得聚乳酸的玻璃化溫度從55～60℃增加到68～73℃，減弱了聚乳酸干燥時(shí)發(fā)粘的程度，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于聚乳酸技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種共聚聚乳酸及其制備方法。
背景技術(shù)
聚乳酸是由生物質(zhì)原料(玉米淀粉等)經(jīng)微生物發(fā)酵生成的小分子乳酸聚合而成的生物相容性和生物可降解性非常好的綠色功能高分子材料，可完全降解為水和二氧化碳，與石油基通用塑料相比，更加符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展理念，不僅產(chǎn)品易于降解不會(huì)造成環(huán)境污染，而且可以從根本上解決石油資源枯竭和治理環(huán)境污染所造成的成本上升的問(wèn)題。聚乳酸以及他們的共聚物受到了來(lái)紡織、生物醫(yī)學(xué)及制藥方面的廣泛關(guān)注。其原因主要有以下幾方面，它們可由可再生資源如淀粉制得；具有良好的機(jī)械性能，可與己商業(yè)化的高聚物相媲美；它們不但可以在自然環(huán)境中降解，也可在人體內(nèi)可降解；其降解的產(chǎn)物乳酸及其低聚物在人體內(nèi)和自然環(huán)境中的毒性很低。
隨著研究者們的不斷地深入研究，PLA產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)(手術(shù)縫合線(xiàn)、骨骼固定件、外科粘合劑、人工血管、各種生物支架、藥物緩釋載體、組織工程等)、包裝材料、紡織品、生活日用品、工業(yè)制品等領(lǐng)域。
但在應(yīng)用加工過(guò)程中，往往需要對(duì)聚乳酸進(jìn)行干燥，由于聚乳酸的玻璃化溫度較低，通常是低于60℃，更多情況是55℃左右，同時(shí)聚乳酸的結(jié)晶度不高，使得聚乳酸在干燥時(shí)發(fā)粘，生產(chǎn)操作十分困難。
為了聚乳酸更廣的應(yīng)用領(lǐng)域，有必要對(duì)聚乳酸進(jìn)行共聚改性，為聚乳酸加工提供更便捷的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中聚乳酸由于玻璃化溫度低，使得在應(yīng)用加工過(guò)程中干燥時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)粘現(xiàn)象的問(wèn)題，提供一種共聚聚乳酸及其制備方法。
本發(fā)明采用配位技術(shù)對(duì)聚乳酸進(jìn)行改性，提高了其玻璃化溫度，解決了聚乳酸干燥時(shí)嚴(yán)重發(fā)粘的問(wèn)題，拓寬了聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種共聚聚乳酸，包括乳酸鏈段、2,4-吡啶二甲酸鏈段和乙二醇鏈段，且不同2,4-吡啶二甲酸鏈段之間經(jīng)Zn2+配位；
乳酸鏈段、2,4-吡啶二甲酸鏈段和乙二醇鏈段的摩爾比為1:0.05～0.07:1.30～1.40；
2,4-吡啶二甲酸鏈段參與配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子；
共聚聚乳酸的玻璃化溫度68～73℃。
本發(fā)明的Zn+2與吡啶形成配位鍵，聚乳酸中物理交聯(lián)點(diǎn)和分子間作用增強(qiáng)，隨著交聯(lián)密度的增加，制約了鏈段運(yùn)動(dòng)，鏈的活動(dòng)困難，需要更高的溫度來(lái)刺激分子鏈運(yùn)動(dòng)，意味著材料的這一區(qū)域的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度上升，從而在一定程度上提高了聚乳酸的Tg，Tg從55～60℃增加到68～73℃，使得本發(fā)明中的聚乳酸干燥時(shí)，可以提高干燥溫度，減弱了聚乳酸干燥時(shí)發(fā)粘的程度。同時(shí)聚乳酸Tg的提高，使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：
如上所述的一種共聚聚乳酸，不同2,4-吡啶二甲酸鏈段之間經(jīng)Zn2+配位形成的配位結(jié)構(gòu)為：
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