[發明專利]一種纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體及其制備方法

在審

• 申請號: 202310223803.2
• 申請日: 2023-03-09
• 公開（公告）號: CN116199837A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 王志剛;孫歡娟;王學會
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08G63/08;C08G83/00;C08J3/09;C08L1/02
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 安朋

1.一種纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體，其特征在于:其結構式如下：

其中，纖維素聚合度200≤n≤800，改性接枝上的聚乳酸聚合度1≤m≤15，聚異戊二烯聚合度1≤l≤300，x，y，z分別為異戊二烯的1，4-加成，1，2-加成，3，4-加成聚合所占百分比，x+y+z＝1，聚乳酸聚合度1≤h≤300。

2.一種制備如權利要求1所述纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體的方法,其特征在于，將纖維素改性成具有末端羥基的大分子可逆加成鏈轉移劑，在通過對丙交酯的開環反應和異戊二烯的可逆加成鏈轉移自由基聚合得到共聚物。

3.根據權利要求2所述的一種制備纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體的方法,其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：在催化劑條件下，將纖維素和丙交酯在溶劑A中進行反應，得到改性纖維素；

步驟二：將所述改性纖維素溶解在溶劑A中，與二硫化碳和2-溴乙醇進行反應，得到纖維素大分子鏈轉移劑；

步驟三：在溶劑B和催化劑條件下，將所述纖維素大分子鏈轉移劑和丙交酯單體進行開環反應，得到纖維素接枝聚乳酸聚合物；

步驟四：在溶劑C和引發劑條件下，將所述纖維素接枝聚乳酸和異戊二烯單體進行可逆加成鏈轉移自由基聚合反應，得到纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體。

4.根據權利要求3所述的一種制備纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體的方法,其特征在于，步驟一中，所述纖維素為木漿粕纖維素、微晶纖維素、米漿粕纖維素、棉漿粕纖維素、桑皮漿粕纖維素或稻草漿粕纖維素中的一種或幾種；

所述丙交酯為L-丙交酯；

所述催化劑為1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯；

所述溶劑A為二甲亞砜；

所述纖維素改性反應溫度為50-80℃；改性反應時間為8-16h；

所述纖維素與丙交酯的摩爾比為1：27-45；

所述纖維素與催化劑的摩爾比為1：3-9。

5.根據權利要求3所述的一種制備纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體的方法,其特征在于，步驟二中：

所述改性纖維素與二硫化碳的摩爾比為1：6-12；

所述改性纖維素與2-溴乙醇的摩爾比為1：3-9；

其中，反應溫度為40-50℃，反應時間為12-20h。

6.根據權利要求3所述的一種制備纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體的方法,其特征在于，步驟三中：

所述溶劑B為二氯甲烷；

所述催化劑為1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯；

所述纖維素鏈轉移劑和丙交酯的摩爾比為1：180-320；

所述纖維素鏈轉移劑與催化劑的摩爾比為1：3-4；

其中，開環反應溫度為25-30℃，開環反應時間為2.5-3.5h。

7.根據權利要求3所述的一種制備纖維素接枝聚異戊二烯嵌段聚乳酸共聚物熱塑性彈性體的方法,其特征在于，步驟四中：

所述溶劑C為1，4-二氧六環；

所述引發劑為過氧化二叔丁基；

所述纖維素大分子鏈轉移劑與引發劑的摩爾比為1：0.1-0.3；

所述纖維素接枝聚乳酸與異戊二烯的摩爾比為1：250-2000；

其中，可逆加成鏈轉移聚合反應溫度為125-130℃，可逆加成鏈轉移自由基聚合反應時間為24-36h。