[發明專利]一種降解可控的聚碳酸丙烯酯制備方法

在審

• 申請號: 202111301336.8
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN114163686A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 劉振國;秦玉升;陳妍慧;楊夢晶
• 申請（專利權）人: 西北工業大學寧波研究院;煙臺大學
• 主分類號: C08J11/28
• 分類號: C08J11/28;C08L69/00
• 代理公司: 無錫市天宇知識產權代理事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 蔣何棟

一種降解可控的聚碳酸丙烯酯制備方法，屬于高分子材料技術領域，稱取100g重量的聚碳酸丙烯酯置于反應器中，向反應器中加入600?900ml溶劑，于25?30℃條件下攪拌溶解后加入0.1~5g的有機助劑，所述有機助劑為有機堿或者季銨鹽，繼續攪拌1~5小時，然后減壓脫除溶劑后真空干燥。該制備方法通過在聚碳酸丙烯酯中引入無金屬的有機助劑，實現了聚碳酸丙烯酯熱降解溫度的精確控制，該方法還可有效縮小降解溫度區間，降解溫度最低可達170℃，完全降解溫度區間可控制降低在51℃。由于使用了非金屬的有機助劑，制備過程不會增加材料降解后的灰份殘留，因此，在電子產品領域具有很好的應用空間。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，尤其涉及一種降解可控的聚碳酸丙烯酯制備方法。

背景技術

聚碳酸丙烯酯是一種脂肪族聚碳酸酯材料，一般由二氧化碳與環氧丙烷在催化劑作用下共聚反應制備。因為分子鏈中碳酸酯鍵的存在，其具有良好的降解性能，是一種理想的生物降解高分子材料，在一次性包裝及地膜等領域具有很好的應用潛力，有助于解決目前日益嚴重的塑料污染問題。

除了在生物降解領域的應用，聚碳酸丙烯酯還具有熱分解溫度低、燃燒熱低和熱分解無殘余的特點，可作為犧牲型材料使用，用于制備多孔陶瓷材料、多孔金屬材料和電路版粘接材料。此前的研究表明，其完全熱分解溫度在340℃以下，這比普通的犧牲型粘結劑低100℃以上，可大幅度降低施工溫度并減少了能耗。但是，在一些特殊應用領域，為減少溫度對加工基材的破壞性影響，要求材料具有更低的完全降解溫度，單純通過改變聚碳酸丙烯酯分子量的方法可以極微小的降低其降解溫度；另外還可以通過加入一些無機金屬鹽的方法來加速其降解，但是該方法增加了降解后的金屬殘留，影響其在電子產品領域的應用。此外，實際使用時還發現聚碳酸丙烯酯的降解溫度區間仍然較寬（~120℃），縮小降解溫度區間有助于拓寬其應用領域。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種降解可控的聚碳酸丙烯酯制備方法，該方法通過外加無金屬助劑方法實現聚碳酸丙烯酯降解的有效控制。

具體是這樣實施的：一種降解可控的聚碳酸丙烯酯制備方法，其特征在于，稱取100g重量的聚碳酸丙烯酯置于反應器中，向反應器中加入600-900ml溶劑，于25-30℃條件下攪拌溶解后加入0.1~5g的有機助劑，所述有機助劑為有機堿或者季銨鹽，繼續攪拌1~5小時，然后減壓脫除溶劑后真空干燥。

所述聚碳酸丙烯酯為市售，為二氧化碳與環氧丙烷共聚物。

優選地，所述聚碳酸丙烯酯的碳酸酯結構單元含量為90~99 mol%。

優選地，所述聚碳酸丙烯酯的重均分子量為100,000~500,000 g/mol，更優選為100,000~300,000 g/mol。

優選地，所述有機堿或者季銨鹽為四乙基溴化銨、四丁基溴化銨、1,5,7-三氮雜二環[4.4.0]癸-5-烯4-二甲氨基吡啶中的一種或多種。

優選地，所述溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃或甲苯中的一種。

優選地，真空干燥于40℃下進行24小時。

本發明的有益效果是：通過在聚碳酸丙烯酯中引入無金屬的有機助劑，實現了聚碳酸丙烯酯熱降解溫度的精確控制，該方法還可有效縮小降解溫度區間，降解溫度最低可達170℃，完全降解溫度區間可控制降低在51℃。由于使用了非金屬的有機助劑，制備過程不會增加材料降解后的灰份殘留，因此，在電子產品領域具有很好的應用空間。

具體實施方式

實施例1

稱取100g重均分子量為150,000 g/mol的聚碳酸丙烯酯（碳酸酯結構含量為99mol %）置于2 L反應器中，向反應器中加入900mL的二氯甲烷，30℃條件下攪拌溶解后加入0.1g的四乙基溴化銨，繼續攪拌1小時。