一种聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物、制备方法以及用途技术

本发明专利技术公开了一种聚单硫代碳酸酯‑聚酯共聚物、制备方法以及用途，聚单硫代碳酸酯‑聚酯共聚物包括第一链节以及第二链节，所述第一链节为聚单硫代碳酸酯链节，所述第二链节为环氧烷与二元酸酐的共聚链节。

【技术实现步骤摘要】
一种聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物、制备方法以及用途
本专利技术涉及高分子合成领域，尤其涉及一种聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物及其制备方法。
技术介绍
氧硫化碳是大气污染物，且是工业废气，但同时也是一种重要的化学合成原料，利用氧硫化碳作为聚合单体制备含硫聚合物，一方面可以有效合成有价值的有机化工产品；另一方面这一反应具有很高的原子经济性，符合绿色化学原则。由氧硫化碳与环氧烷烃共聚制备得到的聚单硫代碳酸酯具有含硫聚合物的优势特性，诸如高折光指数、化学稳定性高等。环氧烷烃是易得的化工原料，因此该方法具有很好的工业生产前景。目前主要有两类氧硫化碳-环氧烷烃共聚物具有较好的前景：一类是氧硫化碳和环氧丙烷的共聚产物(PPMTC)，但是其玻璃化转变温度(Tg)较低，即使高交替度、高分子量的PPMTC的Tg仅为26℃，难以作为通用材料使用；另一类是氧硫化碳与环氧环己烷的共聚产物(PCHMTC)，其热性能好，全交替PCHMTC的Tg可达114℃左右，但其主链刚性较大，聚合物宏观上非常脆，韧性不佳，也很难单独作为材料使用。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物及其制备方法，该聚合物具备氧硫化碳/环氧环己烷共聚物热性能良好的特性，同时还解决了氧硫化碳/环氧环己烷共聚物脆性大的问题。本专利技术的另一个目的在于提供所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物的用途。为实现以上目的，本专利技术提供一种聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物，所述共聚物包括第一链节以及第二链节，所述第一链节为聚单硫代碳酸酯链节，所述第二链节为环氧烷与二元酸酐的共聚链节。进一步地，所述第一链节为氧硫化碳与环氧环己烷的共聚链节，所述第二链节为环氧环己烷与二元酸酐的共聚链节。进一步地，共聚形成所述第二链节的二元酸酐选择以下一种或几种：马来酸酐、丁二酸酐、戊二酸酐、邻苯二甲酸酐、二甘醇酐。进一步地，所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物的数均分子量为1～100kg/mol，分子量分布为1.1～2.0。进一步地，所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物主链中的所述第二链节占主链的摩尔百分含量为10～60％，主链中的所述第一链节占主链的摩尔百分含量为40～90％。本专利技术提供一种聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物，其通式如下：其中，R可以表示单键、双键、醚键、C1～C18的线性或支化的烷基、链烯基或苯环。本专利技术还提供一种制备所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物的方法，包括以下步骤：于反应釜中依次加入环氧环己烷以及马来酸酐，形成第一混合物；向所述第一混合物中加入催化剂以及引发剂；向所述反应釜内通入氧硫化碳气体，于20～120℃下反应0.5～12小时。本专利技术还提供一种制备所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物的方法，包括以下步骤：于反应釜中依次加入溶剂、环氧环己烷以及马来酸酐，形成第一混合物；向所述第一混合物中加入催化剂或引发剂；向所述反应釜内通入氧硫化碳气体，于20～120℃下反应0.5～12小时。本专利技术提供的所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物可用于食品包装或涂料。本专利技术提供所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物还可用于生物或电子领域。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的聚单硫代碳酸酯-聚酯三元共聚物主链结构规整，不含有环氧环己烷均聚聚醚结构；(2)本专利技术提供的共聚物具备氧硫化碳/环氧环己烷共聚物所具有的良好热性能，同时由于柔性链节的引入，改善了其力学性能，降低了脆性；(3)本专利技术提供的共聚物中，由于主链上引入了易降解的酯基，降解性能得到有效改善。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。【实施例1】依次向20ml容量的高压反应釜中加入4ml二甲亚砜溶剂和2ml单体环氧环己烷；加入对应量的马来酸酐，环氧环己烷与酸酐的摩尔比为5：1；加入计算量的路易斯酸TEB和引发剂PPNCl，引发剂和路易斯酸摩尔比为1：0.5，路易斯酸的摩尔数与环氧环己烷和二元酸酐的总摩尔数之比为1：5000；然后将反应釜封闭，通入氧硫化碳气体，氧硫化碳与环氧环己烷摩尔比为1：1；将反应釜置于70℃油浴中反应5小时；反应结束后冷却至室温，放空气体，取样通过核磁氢谱计算转化率和聚合物结构，纯化聚合物后通过凝胶渗透色谱测量分子量及分布，测试结果见表1。其中路易斯酸TEB的化学式为：其中引发剂PPNCl的化学式为：实施例1的反应式如下：【实施例2】依次向20ml容量的高压反应釜中加入4ml二氯甲烷溶剂和2ml单体环氧环己烷；加入对应量的丁二酸酐，环氧环己烷与酸酐的摩尔比为4：1；加入计算量的路易斯酸TEB和引发剂TBD，引发剂与路易斯酸摩尔比为1：1，路易斯酸与环氧环己烷和二元酸酐总摩尔数的摩尔比为1：1000；然后将反应釜封闭，通入氧硫化碳气体，氧硫化碳与环氧环己烷摩尔比为2：1；将反应釜置于50℃油浴中反应1小时；反应结束后冷却至室温，放空气体，取样通过核磁氢谱计算转化率和聚合物结构，纯化聚合物后通过凝胶渗透色谱测量分子量及分布，测试结果见表1。其中路易斯酸TEB的化学式为：其中引发剂TBD的化学式为：实施例2的反应式如下：【实施例3】依次向20ml容量的高压反应釜中加入4ml四氢呋喃溶剂和2ml单体环氧环己烷；加入对应量的戊二酸酐，环氧环己烷与酸酐的摩尔比为3：1；加入计算量的路易斯酸TEB和引发剂DBU，引发剂与路易斯酸摩尔比为1：1.5，路易斯酸与环氧环己烷和二元酸酐总摩尔数的摩尔比为1：2000；然后将反应釜封闭，通入氧硫化碳气体，氧硫化碳与环氧环己烷摩尔比为2：1；将反应釜置于20℃油浴中反应2小时。反应结束后冷却至室温，放空气体，取样通过核磁氢谱计算转化率和聚合物结构，纯化聚合物后通过凝胶渗透色谱测量分子量及分布，测试结果见表1。其中路易斯酸TEB的化学式为：其中引发剂DBU的化学式为：实施例3的反应式如下：【实施例4】依次向20ml容量的高压反应釜中加入4mlN-甲基吡咯烷酮溶剂和2ml单体环氧环己烷；加入对应量的邻苯二甲酸酐，环氧环己烷与酸酐的摩尔比为2：1；加入计算量的路易斯酸TEB和引发剂NBu4Cl，引发剂与路易斯酸摩尔比为1：2，路易斯酸与环氧环己烷和二元酸酐总摩尔数的摩尔比为1：3000；然后将反应釜封闭，通入氧硫化碳气体，氧硫化碳与环氧环己烷摩尔比为3：1；将反应釜置于50℃油浴中反应2小时；反应结束后冷却至室温，放空气体，取样通过核磁氢谱计算转化率和聚合物结构，纯化聚合物后通过凝胶渗透色谱测量分子量及分布，测试结果见表1。其中路易斯酸TEB的化学式为：其中引发剂NBu4Cl的化学式为：实施例4的反应式如下：【实施例5】依次向20ml容量的高压反应釜中加入4mlN,N-二甲基甲酰胺溶剂和2ml单体环氧环己烷；加入对应量的二甘醇酐，环氧环己烷与酸酐的摩尔比为1：1；加入计算量的路易斯酸TBB和引发剂DTMeAB，引发剂与路易斯酸摩尔比为1：2，路易斯酸与环氧环己烷和二元酸酐总摩尔数的摩尔比为1：3000；然后将反应釜封闭，通入氧硫化碳气体，氧硫化碳与环氧环己烷摩尔比为3：1；将反应釜置于30℃油浴中反应3小时；反应结束后冷却至室温，放空气体，取样通过核磁氢谱计算转化率和聚合物结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚单硫代碳酸酯‑聚酯共聚物，其特征在于，所述共聚物包括第一链节以及第二链节，所述第一链节为聚单硫代碳酸酯链节，所述第二链节为环氧烷与二元酸酐的共聚链节。

【技术特征摘要】
1.一种聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物，其特征在于，所述共聚物包括第一链节以及第二链节，所述第一链节为聚单硫代碳酸酯链节，所述第二链节为环氧烷与二元酸酐的共聚链节。2.根据权利要求1所述的聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物，其特征在于，所述第一链节为氧硫化碳与环氧环己烷的共聚链节，所述第二链节为环氧环己烷与二元酸酐的共聚链节。3.根据权利要求2所述的聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物，其特征在于，所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物的数均分子量为1～100kg/mol，分子量分布为1.1～2.0。4.根据权利要求2所述的聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物，其特征在于，所述聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物主链中的所述第二链节占主链的摩尔百分含量为10～60％，主链中的所述第一链节占主链的摩尔百分含量为40～90％。5.根据权利要求1-5任一所述的聚单硫代碳酸酯-聚酯共聚物，其特征在于，共聚形成所述第二链节的二元酸酐选择以下一种或几...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗铭，毛红兵，杨金实，
申请(专利权)人：杭州普力材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33