一种不饱和脂肪族‑芳香族‑聚乳酸嵌段共聚物制造技术

本发明专利技术提供了一种不饱和脂肪族‑芳香族‑聚乳酸嵌段共聚物由以下制备方法制得：a)将芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物、不饱和二元化合物和多元化合物进行酯化和缩聚反应，得到熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族‑芳香族共聚酯；不饱和二元化合物为不饱和二元醇类化合物或不饱和二元羧酸类化合物；多元化合物为多元醇类化合物或多元羧酸类化合物；b)将丙交酯与不饱和脂肪族‑芳香族共聚酯进行聚合反应，得到不饱和脂肪族‑芳香族‑聚乳酸嵌段共聚物。该嵌段共聚物中具有不饱和脂肪族‑芳香族共聚酯链段，同时具有支化的结构，能够提高该嵌段共聚物的熔体强度。另外，该嵌段共聚物具有较高的断裂伸长率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成
，尤其涉及一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物。
技术介绍
塑料工业的发展为商品带来了廉价、物美的包装，但大量使用不可再生石油资源生产的塑料制品也给人类带来了严重的资源短缺和环境污染等问题。解决这个问题的最好途径是研究开发新的可降解材料。目前已被人们开发和利用的可降解材料中，聚乳酸(PLA)具有优良的生物相容性、生物可降解性，最终降解产物是二氧化碳和水，不会对环境造成污染，其受关注程度较高。但PLA中含有大量的酯键，亲水性差，降低了聚乳酸与其它物质的生物相容性；制备的各种PLA薄膜、片材、纤维经热成型、纺丝等二次加工后得到的产品可以广泛应用于农业、医疗卫生、日常生活用品等领域，但是在加工过程中，PLA较低的熔体强度使其在挤出涂覆、吹塑、发泡等成型过程中易引起膜泡不稳定而破裂，使其应用受到较大的限制。为了提高聚乳酸的熔体强度,近年来许多科研工作者对聚乳酸的改性进行了大量研究。专利CN100532420C中，采用超支化聚合物改性聚乳酸，提高了聚乳酸的力学性能和断裂伸长率，减少了聚乳酸的脆性，但复数粘度大大降低，也表明熔体强度降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，本专利技术提供的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物的熔体强度较高。本专利技术提供了一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，由以下制备方法制得：a)将芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物、不饱和二元化合物和多元化合物进行酯化反应和缩聚反应，得到熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯；所述不饱和二元化合物包括不饱和二元醇类化合物或不饱和二元羧酸类化合物；所述多元化合物包括多元醇类化合物或多元羧酸类化合物；b)将丙交酯与熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯进行聚合反应，得到不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物。优选地，所述步骤a)中芳香族二元羧酸类化合物包括苯二甲酸、萘二甲酸、芳香族二酸酐、芳香族二元羧酸单烷基酯和芳香族二元羧酸双烷基酯中的一种或多种；所述步骤a)中饱和脂肪族二元羧酸类化合物的碳原子数为2～40；所述步骤a)中饱和二元醇类化合物的碳原子数为2～40；所述步骤a)中不饱和二元羧酸类化合物的碳原子数为4～40；所述步骤a)中不饱和二元醇类化合物的碳原子数为4～30。优选地，所述步骤a)中多元醇类化合物的碳原子数为3～50；所述步骤a)中多元羧酸类化合物的碳原子数为3～20。优选地，所述步骤a)中酯化反应的温度为150℃～230℃；所述步骤a)中酯化反应的时间为1h～10h。优选地，所述步骤a)中缩聚反应的温度为210℃～280℃；所述步骤a)中缩聚反应的时间为2h～48h；所述步骤a)中缩聚反应的压力为10Pa～2000Pa。优选地，所述芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物和不饱和二元羧酸类化合物的总物质的量与所述饱和二元醇类化合物的物质的量比为1:1～1:2；所述多元羧酸类化合物与所述芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物和不饱和二元羧酸类化合物的总质量的比为0.01:100～25:100。优选地，所述芳香族二元羧酸类化合物和饱和脂肪族二元羧酸类化合物的总物质的量与所述不饱和二元醇类化合物和饱和二元醇类化合物总物质的量的比为1:1～1:2；所述多元醇类化合物与所述不饱和二元醇类化合物和饱和二元醇类化合物总质量比为0.01:100～25:100。优选地，所述步骤b)中丙交酯与不饱和脂肪族-芳香族共聚酯的质量比10:90～90:10。优选地，所述步骤b)中聚合反应的温度为110℃～180℃；所述步骤b)中聚合反应的时间为3h～50h。优选地，所述不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物具有式I、式II、式III或式IV所示结构：式I中，所述p1＝10～1600，n1＝10～300，m1＝10～300，r1＝10～300，x1＝1～20，y1＝1～20，z1＝1～20，所述M1为饱和二元醇类化合物去除羟基后剩余的基团，所述A1为亚烃基，所述D1为芳香基，所述F1为烯烃基，所述R1为多元醇类化合物去除羟基后剩余的基团，所述E1具有式101所示结构：式101中，所述h1＝1～20。式II中，p2＝10～1600，n2＝10～300，m2＝10～300，r2＝10～300，x2＝1～30，h2＝1～20，所述M2为饱和二元醇类化合物去除羟基后剩余的基团，所述A2为亚烃基，所述D2为芳香基，所述F2为烯烃基，所述R2为多元羧酸类化合物去除羧基后剩余的基团，所述E2具有式102所示结构：式102中，所述h2＝1～20。式III中，所述p3＝10～1600，n3＝10～300，m3＝10～300，r3＝10～300，x3＝10～300，y3＝1～20，z3＝1～20，所述M3为饱和二元醇类化合物去除羟基后剩余的基团，所述A3为亚烃基，所述D3为芳香基，所述N3为烯烃基，所述R3为多元醇类化合物去除羟基后剩余的基团，所述E3具有式103所示结构：式103中，所述h3＝1～20。式IV中，所述p4＝10～1600，n4＝10～300，m4＝10～300，r4＝10～300，x4＝10～300，y4＝1～20，z4＝1～20；所述M4为饱和二元醇类化合物去除羟基后剩余的基团；所述A4为亚烃基；所述D4为芳香基；所述N4为烯烃基；所述R4为多元羧酸类化合物去除羧基后剩余的基团；所述E4具有式104所示结构：式104中，所述h4＝1～20。本专利技术提供了一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，由以下制备方法制得：a)将芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物、不饱和二元化合物和多元化合物进行酯化反应和缩聚反应，得到熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯；所述不饱和二元化合物包括不饱和二元醇类化合物或不饱和二元羧酸类化合物；所述多元化合物包括多元醇类化合物或多元羧酸类化合物；b)将丙交酯与熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯进行聚合反应，得到不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物。本专利技术提供的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物中具有不饱和脂肪族-芳香族共聚酯链段，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不饱和脂肪族‑芳香族‑聚乳酸嵌段共聚物，由以下制备方法制得：a)将芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物、不饱和二元化合物和多元化合物进行酯化反应和缩聚反应，得到熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族‑芳香族共聚酯；所述不饱和二元化合物包括不饱和二元醇类化合物或不饱和二元羧酸类化合物；所述多元化合物包括多元醇类化合物或多元羧酸类化合物；b)将丙交酯与熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族‑芳香族共聚酯进行聚合反应，得到不饱和脂肪族‑芳香族‑聚乳酸嵌段共聚物。

【技术特征摘要】
1.一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，由以下制备方法制得：
a)将芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物、饱和二元
醇类化合物、不饱和二元化合物和多元化合物进行酯化反应和缩聚反应，得
到熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯；
所述不饱和二元化合物包括不饱和二元醇类化合物或不饱和二元羧酸类
化合物；
所述多元化合物包括多元醇类化合物或多元羧酸类化合物；
b)将丙交酯与熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯进行聚合
反应，得到不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物。
2.根据权利要求1所述的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，其
特征在于，所述步骤a)中芳香族二元羧酸类化合物包括苯二甲酸、萘二甲酸、
芳香族二酸酐、芳香族二元羧酸单烷基酯和芳香族二元羧酸双烷基酯中的一
种或多种；
所述步骤a)中饱和脂肪族二元羧酸类化合物的碳原子数为2～40；
所述步骤a)中饱和二元醇类化合物的碳原子数为2～40。
3.根据权利要求1所述的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，其
特征在于，所述步骤a)中不饱和二元羧酸类化合物的碳原子数为4～40；
所述步骤a)中不饱和二元醇类化合物的碳原子数为4～30；
所述步骤a)中多元醇类化合物的碳原子数为3～50；
所述步骤a)中多元羧酸类化合物的碳原子数为3～20。
4.根据权利要求1所述的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，其
特征在于，所述步骤a)中酯化反应的温度为150℃～230℃；
所述步骤a)中酯化反应的时间为1h～10h。
5.根据权利要求1所述的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，其
特征在于，所述步骤a)中缩聚反应的温度为210℃～280℃；
所述步骤a)中缩聚反应的时间为2h～48h；
所述步骤a)中缩聚反应的压力为10Pa～2000Pa。
6.根据权利要求1所述的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，其
特征在于，所述芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物和
不饱和二元羧酸类化合物的总物质的量与所述饱和二元醇类化合物的物质的
量比为1:1～1:2；
所述多元羧酸类化合物与所述芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二
元羧酸类化合物和不饱和二元羧酸类化合物的总质量比为0.01:100～25:100。
7.根据权利要求1所述的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，其
特征在于，所述芳香族二元羧酸类化合物和饱和脂肪族二元羧酸类化合物的
总物质的量与所述不饱和二元醇类化合物和饱和二元醇类化合物总物质的量
的比为1:1～1:2；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝，边新超，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22