二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物及其制备方法技术

技术编号:10703404 阅读:161 留言:0更新日期:2014-12-03 11:44
本发明专利技术提供的二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物,使用二氧化碳基聚氨酯类化合物与二氧化碳-环氧丙烷共聚物进行共混,由于二氧化碳基聚氨酯由低分子量的二氧化碳-环氧丙烷共聚物多元醇和异氰酸酯扩链反应制得,使得二氧化碳基聚氨酯能够与二氧化碳-环氧丙烷共聚物有较好的相容性,进而提高共混物的界面粘结力,使应力能够在界面处得到有效传递,从而使得本发明专利技术提供的二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物不仅拉伸强度和杨氏模量高,且断裂伸长率也较高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供的二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物,使用二氧化碳基聚氨酯类化合物与二氧化碳-环氧丙烷共聚物进行共混,由于二氧化碳基聚氨酯由低分子量的二氧化碳-环氧丙烷共聚物多元醇和异氰酸酯扩链反应制得,使得二氧化碳基聚氨酯能够与二氧化碳-环氧丙烷共聚物有较好的相容性,进而提高共混物的界面粘结力,使应力能够在界面处得到有效传递,从而使得本专利技术提供的二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物不仅拉伸强度和杨氏模量高,且断裂伸长率也较高。【专利说明】
本专利技术涉及聚合物改性领域,尤其涉及一种。
技术介绍
二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)是由二氧化碳和环氧丙烷在催化剂的作用下制备的一种脂肪族聚碳酸酯,是一种全降解型高分子材料,PPC在合成过程中能将大于总量40wt%的二氧化碳化学固定,对于缓解二氧化碳等温室气体带来的环境问题起积极作用;另外,PPC成本低廉,并具有高透明性、优良的气体阻隔性和加工性等特点,可以被应用在薄膜及包装材料领域,有利于缓解聚乙烯聚丙烯等传统塑料带来的白色污染问题。但PPC分子呈现无定形态且分子间相互作用力弱,导致其玻璃化温度较低,因此,由于PPC在低温下使用脆性大,韧性差;而在高温下尺寸稳定性差,强度低,进而限制了 PPC的应用。 为了拓宽PPC的应用领域,需要对其力学性能进行改性。目前,通过物理共混来对PPC进行改性是广泛使用的方法之一,主要包括:PPC和其他种类的高分子量聚合物进行共混、PPC和其他无机粒子进行共混以及PPC和其它低分子量化合物进行共混,如:傅强等(文献:Express Polymer Letters 2012,6 (11),860-870)在 PLA/PPC 共混过程中加入少量聚醋酸乙烯酯(PVAc),用SEM和DSC以及力学性能测试对共混物进行表征,结果显示PVAc选择性分布在PLA相区以及PPC/PLA相界面上,加入PVAc明显改善了 PPC/PLA相容性,使相区变小,界面结合力增加,加入PVAc的共混物强度和韧性均比不加PVAc的同比例共混物大,70PPC/30PLA/10PVAc拉伸强度达28.5MPa,断裂伸长率达187%,与PP力学性能相似;徐广等(New Chemical Materials2012, 40 (3), 63-66)公开的方法,为增加淀粉颗粒和PPC的界面结合力,通过反应性改性的方法在熔融共混制备淀粉/PPC复合材料过程中加入二苯甲烷二异氰酸酯(MDI),结果显示加入MDI使少量PPC接枝在淀粉微粒表面,从而改善了改变了淀粉颗粒和PPC基体的相容性,但由于接枝效率低,加入MDI后共混物的拉伸强度虽然有所增加,断裂伸长率依然低于纯PPC。可见,现有技术提供的对二氧化碳-环氧丙烷共聚物共混改性方法虽然可以增加二氧化碳-环氧丙烷共聚物的拉伸强度和杨氏模量,但均使其断裂伸长率降低,限制了 PPC的应用范围。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术所要解决的技术问题在提供一种,本专利技术提供的共混物不仅拉伸强度和杨氏模量好,而且断裂伸长率较闻。 本专利技术提供了一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物,以重量分数计,包括: 2.5~20重量份的二氧化碳基聚氨酯; 80~97.5重量份的二氧化碳-环氧丙烷共聚物; 所述二氧化碳基聚氨酯的结构如式I所示, 【权利要求】1.一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物,以重量分数计,包括: 2.5~20重量份的二氧化碳基聚氨酯; 80~97.5重量份的二氧化碳-环氧丙烷共聚物; 所述二氧化碳基聚氨酯的结构如式I所示,其中,X 为 10%~90%,y 为 90%~10%,且 x+y = I ; z为2~30 ; η 为 35 ~100 ; R为式(II)、式(III)或式(IV)所示的结构,其中,*为连接位置,i为2~8的整数; R1 为式(V)、式(VI)、式(VII)、式(VIII)、式(IX)、式(X)、式(XI)或式(XII)所示的结构,\ /式(IX), 、式(X) ,式(XI), ;式(XII), 其中,*为连接位置,j为I~10的整数。2.根据权利要求1所述的共混物,其特征在于,所述二氧化碳基聚氨酯的数均分子量为30000~80000,分子量分布指数为1.5~3.0。3.根据权利要求1所述的共混物,其特征在于,所述二氧化碳-环氧丙烷共聚物的数均分子量为50000~300000,分子量分布指数为1.2~4.5。4.一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物的制备方法,包括: a)将2.5~20重量份的二氧化碳基聚氨酯与80~97.5重量份的二氧化碳-环氧丙烷共聚物混合,得到混合物; 所述二氧化碳基聚氨酯的结构如式I所示,其中,X 为 10%~90%,y 为 90%~10%,且 x+y = I ; z为2~30 ; η 为 35 ~100 ; R为式(II)、式(III)或式(IV)所示的结构,其中,*为连接位置,i为2~8的整数; R1 为式(V)、式(VI)、式(VII)、式(VIII)、式(IX)、式(X)、式(XI)或式(XII)所示的结构,.其中,*为连接位置,j为I~10的整数; b)将混合物熔融共混,得到二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述二氧化碳基聚氨酯的数均分子量为30000~80000,分子量分布指数为1.5~3.0。6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述二氧化碳-环氧丙烷共聚物的数均分子量为50000~300000,分子量分布指数为1.2~4.5。7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述熔融共混的温度为120°C~230。。。8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述二氧化碳基聚氨酯按照以下方法制备: 将小分子量的二氧化碳-环氧丙烷共聚物二元醇与异氰酸酯混合反应,得到二氧化碳基聚氨酯。9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述小分子量的二氧化碳-环氧丙烷共聚物二兀醇的分子量为1000~2000,分子量分布为1.0~1.5。10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述小分子量的二氧化碳-环氧丙烧共聚物二元醇与所述异氰酸酯的质量比为(1.5~0.7): (1.3~0.8)。【文档编号】C08G18/44GK104177805SQ201410449423【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日 【专利技术者】任冠杰, 秦玉升, 高凤翔, 王献红, 王佛松 申请人:中国科学院长春应用化学研究所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种二氧化碳‑环氧丙烷共聚物的共混物,以重量分数计,包括:2.5~20重量份的二氧化碳基聚氨酯;80~97.5重量份的二氧化碳‑环氧丙烷共聚物;所述二氧化碳基聚氨酯的结构如式I所示,其中,x为10%~90%,y为90%~10%,且x+y=1;z为2~30;n为35~100;R为式(II)、式(III)或式(IV)所示的结构,其中,*为连接位置,i为2~8的整数;R1为式(V)、式(VI)、式(VII)、式(VIII)、式(IX)、式(X)、式(XI)或式(XII)所示的结构,其中,*为连接位置,j为1~10的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:任冠杰秦玉升高凤翔王献红王佛松
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

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