[發(fā)明專利]一種氯磺化聚丙撐碳酸酯及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110233721.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN113004509B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜偉;金晶;高云寶;閆南;楊鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08G64/42
• 分類號(hào): C08G64/42;C09J169/00;C09D169/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉樂(lè)

本發(fā)明提供了一種氯磺化聚丙撐碳酸酯，具有式I所示的結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有的聚丙撐碳酸酯以及氯化聚丙撐碳酸酯相比，本發(fā)明設(shè)計(jì)得到了具有特定結(jié)構(gòu)的氯磺化聚丙撐碳酸酯，由于磺酰基團(tuán)和氯元素的共同作用，電負(fù)性極大增強(qiáng)，吸電子能力急劇提高，使其能夠與其他材料有更好的相互作用，從而可應(yīng)用于粘合劑、不干膠、涂料等領(lǐng)域。本發(fā)明在聚丙撐碳酸酯分子鏈上引入高活性的氯磺酰活性基團(tuán)，可以實(shí)現(xiàn)不同程度地降低終產(chǎn)物的分子量，有效調(diào)控聚丙撐碳酸酯與不同基材的界面相容性，從而改變產(chǎn)品形態(tài)和粘度。同時(shí)該氯磺化聚丙撐碳酸酯還是一種全生物降解材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚丙撐碳酸酯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氯磺化聚丙撐碳酸酯及其制備方法。

背景技術(shù)

二氧化碳是一種溫室氣體，作為現(xiàn)代化工材料，具有廉價(jià)易得、儲(chǔ)量豐富的優(yōu)點(diǎn)。將二氧化碳規(guī)模化固定為化工材料已成為新研究熱點(diǎn)，聚丙撐碳酸酯(PPC)是以二氧化碳和環(huán)氧丙烷為原料合成的一種生物完全可降解的共聚物。雖然聚丙撐碳酸酯現(xiàn)已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段，但作為玻璃化溫度只有35℃左右的無(wú)定形聚合物，在常溫條件下脆性大，拉伸強(qiáng)度小，斷裂伸長(zhǎng)率低；且熱敏性高，高溫狀態(tài)下尺寸穩(wěn)定性差，這些缺陷使其難以單獨(dú)作為塑料使用。

因而，業(yè)內(nèi)也不斷在對(duì)聚丙撐碳酸酯進(jìn)行相應(yīng)的研究和改性，氯化聚丙撐碳酸酯(CPPC)是一種經(jīng)過(guò)氯化反應(yīng)的改性聚丙撐碳酸酯，其具有較好的加工性能，且力學(xué)性能有了顯著提高。如申請(qǐng)人之前公開了一種氯化聚丙撐碳酸酯的制備方法，申請(qǐng)公開號(hào)為CN103881078A，該專利提供了一種氯化聚丙撐碳酸酯及其制備方法，由于氯原子具有較強(qiáng)的電負(fù)性，可增強(qiáng)氯化聚丙撐碳酸酯與其他極性材料的相互作用。引入氯原子后可使氯化聚丙撐碳酸酯之間產(chǎn)生氫鍵相互作用，進(jìn)而使其的加工性能和力學(xué)性能均得到改善，且氯原子可改善氯化聚丙撐碳酸酯材料的阻燃性能。再如，申請(qǐng)公開號(hào)為CN107793732A的專利申請(qǐng)，也是公開了一種改性聚丙撐碳酸酯的制備方法，將二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚后的聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物與胺類化合物以質(zhì)量比為99.9～80.0:0.1～20.0混合，得到改性聚丙撐碳酸酯前體；胺類化合物與聚丙撐碳酸酯粗產(chǎn)物中環(huán)狀碳酸酯反應(yīng)，生成氨酯類化合物；將改性聚丙撐碳酸酯前體熔融混煉，得到改性聚丙撐碳酸酯。該方法采用胺類化合物作為改性劑實(shí)現(xiàn)聚丙撐碳酸酯的增韌增強(qiáng)改性。再如申請(qǐng)公告號(hào)為CN102153683B的專利申請(qǐng)，則公開了一種氣固液三相反應(yīng)制備氯磺化聚乙烯的方法，將氯化聚乙烯粉末和防粘結(jié)劑加入多層攪拌式固定床反應(yīng)器中，在紫外線照射和攪拌下，通入霧化的磺酰氯，控制反應(yīng)溫度小于80℃，反應(yīng)結(jié)束后，用氮?dú)庵脫Q出廢棄，加入水進(jìn)行漂洗以除去副產(chǎn)物，經(jīng)離心脫水，熱空氣干燥，得到氯磺化聚乙烯成品。

但是，就目前為止，相關(guān)的改性研究還是較少，而且改性方法大多較為復(fù)雜，難以直接應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

因此，如何找到一種新的改性的聚丙撐碳酸酯，拓寬聚丙撐碳酸酯的研究方向，為后期多方面應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，同時(shí)還能更加適于工業(yè)化大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，已成為業(yè)內(nèi)諸多具有前瞻性的研究人員廣為關(guān)注的焦點(diǎn)之一，具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種氯磺化聚丙撐碳酸酯及其制備方法。本發(fā)明設(shè)計(jì)得到了具有特定結(jié)構(gòu)的氯磺化聚丙撐碳酸酯，而且還是一種全生物降解材料。同時(shí)本發(fā)明提供的一鍋法的合成路線，簡(jiǎn)單易行，對(duì)環(huán)境污染小，綠色環(huán)保，更加適于工業(yè)化大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種氯磺化聚丙撐碳酸酯，具有式I所示的結(jié)構(gòu)，

其中，x為0或1；y為0～3的整數(shù)；m為聚合度。

優(yōu)選的，所述m為10～500。

優(yōu)選的，所述氯磺化聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量為2000～110000道爾頓；

所述氯磺化聚丙撐碳酸酯由聚丙撐碳酸酯和/或氯化聚丙撐碳酸酯，與磺酰氯合成后得到。

優(yōu)選的，所述氯磺化聚丙撐碳酸酯為可生物降解材料；