一种聚乳酸的固相封端方法技术

本发明专利技术提供一种适合于所有方法由来的聚乳酸的封端。本发明专利技术具体为一种聚乳酸的固相封端方法，该方法为将聚乳酸置于含封端剂的惰性气氛流下进行封端处理，其中封端剂为硅烷化合物或环氧化合物中的一种或几种。本发明专利技术中，封端反应在惰性气氛流下进行，有利于残留封端剂或反应副产物的清除；封端过程中，聚乳酸粒子可以保持固态，与熔融共混封端方法相比，本发明专利技术中由固相聚合来的粒子可在不经熔融的情况下达到更好的封端效果。本发明专利技术可以免去熔融共混挤出，冷水冷却，造粒，再干燥等工序，可以大大提高生产效率，削减生产成本，更环保，经济。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种聚乳酸的固相封端方法。
技术介绍
近年来，环境问题日益严重，石油等不可再生资源大量消耗，使得可降解的生物高分子材料成为研究热点。聚乳酸（PLA）作为一种可生物来源、可完全降解的聚酯高分子材料，展现出很好的应用前景。其原料乳酸可通过含淀粉高的农副产品制得；其产品具有很好的生物相容性，可在微生物、水、酸、碱等作用下完全分解，最终产物为二氧化碳和水。然而，正是由于聚乳酸的可降解性和自身特点，使其材料不可避免产生一些缺点。在湿热条件下，聚乳酸中含有的端羧基可自催化使其发生水解，聚合物中羧基浓度升高，进一步促进分解，使其分子量及材料强度迅速降低，极大地限制了它在很多领域中的应用。采用末端基封端的方法，可降低聚乳酸中羧基的含量，提高聚合物耐水解性。目前，主要采用的方法是将聚合物与一种或多种含有功能官能团的封端剂进行熔融混炼，以提高聚酯的耐水解性。已知专利CN 102094257A报道以单官能团环氧化合物为封端剂与聚乳酸熔融共混来改善聚乳酸的耐水解性，但熔融条件下，单独使用封端剂反应较慢、反应活性不高；延长反应时间，高温下聚合物容易发生断链分解；加入其他助剂（如专利CN 101240465A，添加环氧开环促进剂），不利于材料的稳定性，也可能导致聚合物发生支化、交联等副反应，影响结晶性等性能。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种聚乳酸的封端方法，以显著提高聚乳酸耐水解性。本专利技术的目的可以通过以下措施达到：一种聚乳酸的固相封端方法，所用的封端剂为环氧化合物或硅烷化合物中的一种或几种。本专利技术中，所述封端剂为环氧化合物或硅烷化合物中的一种或几种。本专利技术中的硅烷化合物为具有通式RnR’mSiX4-n-m（n,m为大于或等于零的整数且同时满足n+m≤4和n、m不同时为零两个条件）的一大类化合物；作为具体的例子，R和R’可以同时或分别为烃基、氨基取代烃基、烃氨基取代烃基、环氧基取代烃基、烃氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、烃酰氧基取代烃基、氨基烃酰氧基取代烃基、环氧烃酰氧基取代烃基、氰基取代烃基、烃氧基、氨基取代烃氧基、烃氨基取代烃氧基、环氧基取代烃氧基、烃氧基取代烃氧基、环氧烃氧基取代烃氧基、氰基取代烃氧基、烃酰氧基、氨基取代烃酰氧基、烃氨基取代烃酰氧基、环氧基取代烃酰氧基、烃氧基取代烃酰氧基、环氧烃氧基取代烃酰氧基、或氰基取代烃酰氧基中的一种或几种;R和R’可以相同，也可以不同；X和R或R’可以相同，也可以不同，作为具体的例子，X可以为烃基、氨基取代烃基、烃氨基取代烃基、环氧基取代烃基、烃氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、烃酰氧基取代烃基、氨基烃酰氧基取代烃基、环氧烃酰氧基取代烃基、氰基取代烃基、烃氧基、氨基取代烃氧基、烃氨基取代烃氧基、环氧基取代烃氧基、烃氧基取代烃氧基、环氧烃氧基取代烃氧基、氰基取代烃氧基、烃酰氧基、氨基取代烃酰氧基、烃氨基取代烃酰氧基、环氧基取代烃酰氧基、烃氧基取代烃酰氧基、环氧烃氧基取代烃酰氧基、氰基取代烃酰氧基、氢、卤素、羟基、氨基、酰胺基、氰基、异氰酸基、异硫氰酸基、或巯基中的一种或几种。上述硅烷化合物的通式中，R和R’同时或分别优选为烃基、氨基取代烃基、烃氨基取代烃基、环氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、烃酰氧基取代烃基、氨基烃酰氧基取代烃基、环氧烃酰氧基取代烃基、氰基取代烃基、烃氧基、环氧基取代烃氧基、烃氧基取代烃氧基、环氧烃氧基取代烃氧基、氰基取代烃氧基、烃酰氧基、环氧基取代烃酰氧基、烃氧基取代烃酰氧基、环氧烃氧基取代烃酰氧基、或氰基取代烃酰氧基中的一种或几种；R和R’同时或分别进一步优选为烃基、氨基取代烃基、烃氨基取代烃基、环氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、烃酰氧基取代烃基、氨基烃酰氧基取代烃基、环氧烃酰氧基取代烃基、氰基取代烃基、烃氧基、环氧基取代烃氧基、环氧烃氧基取代烃氧基、或氰基取代烃氧基中的一种或几种；R和R’同时或分别更进一步优选为烃基、环氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、环氧烃酰氧基取代烃基、环氧基取代烃氧基、或环氧烃氧基取代烃氧基中的一种或几种；R和R’同时或分别再进一步优选为环氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、或环氧烃酰氧基取代烃基中的一种或几种；R和R’同时或分别最优选为环氧烃氧基取代烃基。上述硅烷化合物的通式中，X优选为烃基、氨基取代烃基、烃氨基取代烃基、环氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、烃酰氧基取代烃基、氨基烃酰氧基取代烃基、环氧烃酰氧基取代烃基、氰基取代烃基、烃氧基、环氧基取代烃氧基、烃氧基取代烃氧基、环氧烃氧基取代烃氧基、氰基取代烃氧基、烃酰氧基、环氧基取代烃酰氧基、烃氧基取代烃酰氧基、环氧烃氧基取代烃酰氧基、氰基取代烃酰氧基、氢、卤素、羟基、氨基、酰胺基、氰基、异氰酸基、异硫氰酸基、或巯基中的一种或几种；X进一步优选为烃基、环氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、环氧烃酰氧基取代烃基、烃氧基、环氧基取代烃氧基、环氧烃氧基取代烃氧基、环氧基取代烃氧基、环氧烃氧基取代烃氧基、氰基取代烃氧基、氢、卤素、羟基、氨基、酰胺基、氰基、异氰酸基、异硫氰酸基、或巯基中的一种或几种；X更进一步优选为烃基、环氧基取代烃基、环氧烃氧基取代烃基、烃氧基、羟基、氨基、酰胺基、氰基、异氰酸基、异硫氰酸基、或巯基中的一种或几种；X的最优选为烃基、烃氧基、或羟基中的一种或几种。为了与硅烷化合物区分，本专利技术将环氧化合物被定义为含有环氧基团但不含有有机硅基团的一大类化合物；作为具体的例子，本专利技术中环氧化合物可以为环氧乙烷、烃基取代环氧乙烷、羟烃基取代环氧乙烷、环氧烃基取代环氧乙烷、或缩水甘油醚中的一种或几种；环氧化合物优选为烃基取代环氧乙烷、羟烃基取代环氧乙烷、环氧烃基取代环氧乙烷、或缩水甘油醚；进一步优选为烃基取代环氧乙烷、羟烃基取代环氧乙烷、或缩水甘油醚中的一种或几种；更进一步优选为缩水甘油醚中的一种或几种；最优选为1,4-丁二醇二缩水甘油醚。本专利技术所用的封端剂可以为上述硅烷化合物，也可以为上述环氧化合物，考虑到封端效率和封端剂本身的性质，优选为上述硅烷化合物。本专利技术对上述硅烷化合物没有特殊要求，但考虑到封端剂的反应活性，上述具有通式RnR’mSiX4-n-m（n,m为大于或等于零的整数且同时满足n+m≤4和n、m不同时为零两个条件）的硅烷化合物中，R、R’和X在满足上述优选条件的前提下，优选满足R或R’中至少一个为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸的固相封端方法，其特征在于：所用的封端剂为环氧化合物或硅烷化合物中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸的固相封端方法，其特征在于：所用的封端剂为环氧化合物或
硅烷化合物中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的封端方法，其特征在于：封端剂为环氧化合物中的
一种或几种。
3.根据权利要求1所述的封端方法，其特征在于：封端剂为硅烷化合物中的
一种或几种。
4.根据权利要求3所述的封端方法，其特征在于：封端剂为含有环氧基团的
硅烷化合物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鑫，左璞晶，范向群，何勇，
申请(专利权)人：东丽先端材料研究开发中国有限公司，
类型：发明
国别省市：