一种高分子聚合物及其制备方法与用途技术

本发明专利技术公开了一种高分子聚合物及其制备方法与用途，以蓖麻油、聚己二酸丁二酯和二乙二醇二乙烯基醚作为反应物反应制得，将蓖麻油、聚己二酸丁二酯和甲苯混合，得到混合溶液A；接着混合溶液A、对甲苯磺酸和四氢呋喃混合，形成混合溶液B；再将滴加二乙二醇二乙烯基醚加入混合溶液B中反应，最终本发明专利技术的转化率最高可达90％以上；制得的高分子聚合物能够用于制备工程塑料；在制备时，将高分子聚合物与二巯基试剂、引发剂偶氮二异丁腈和四氢呋喃搅拌混合，放入烘箱中反应得到工程塑料。由于本发明专利技术的工程塑料会发生酸降解，对环境十分友好；与此同时该工程塑料在正常条件下具有较高的拉伸强度和弯曲强度，能够符合实际生产生活的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种高分子聚合物及其制备方法与用途
本专利技术涉及高分子材料领域，更具体的说是涉及一种高分子聚合物及其制备方法与用途。
技术介绍
工程塑料是指可作为工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。和通用塑料相比，工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料。工程塑料被广泛应用于电子电气、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。工程塑料主要包括有聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚苯醚、聚酯和聚苯硫醚等品种，但现有的工程塑料大多为不可降解材料，因此大量使用后的工程塑料只能通过焚烧或者掩埋进行处理，无法进行回收，资源利用率极低，同时对环境也造成了不小的伤害，使得大气等污染更加严峻。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高分子聚合物及其制备方法与用途，该高分子聚合物可作为工程塑料使用，同时在酸性条件下能够降解，对环境十分友好。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高分子聚合物，其分子结构式为：作为本专利技术的进一步改进，所述高分子聚合物是由蓖麻油、聚己二酸丁二酯和二乙二醇二乙烯基醚反应得到；所述蓖麻油的结构式为所述聚己二酸丁二酯的结构式为所述二乙二醇二乙烯基醚的结构式为其反应式为：作为本专利技术的进一步改进，所述聚己二酸丁二酯的数均分子量为1000-4000；所述高分子聚合物的数均分子量为10000-20000。作为本专利技术的进一步改进，一种高分子聚合物的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将蓖麻油、聚己二酸丁二酯和第一溶剂放入反应容器A内进行搅拌混合，混合均匀后得到混合溶液A；步骤二：将步骤一中得到的混合溶液A、催化剂和第二溶剂放入反应容器B中搅拌混合，混合均匀后得到混合溶液B；步骤三：将二乙二醇二乙烯基醚加入到混合溶液B中进行反应；反应完全后，将混合溶液B进行旋转蒸发和冷却固化，得到高分子聚合物。作为本专利技术的进一步改进，所述第一溶剂为甲苯；所述第二溶剂为四氢呋喃。作为本专利技术的进一步改进，所述催化剂为对甲苯磺酸。作为本专利技术的进一步改进，步骤三中二乙二醇二乙烯基醚加入到混合溶液B的具体方式为在温度为0℃，搅拌速度为800-1000rad/min条件下，以每5秒钟2-3滴的滴加速度将二乙二醇二乙烯基醚滴加到混合溶液B中。作为本专利技术的进一步改进，步骤三中当二乙二醇二乙烯基醚完全加入到混合溶液B后，将反应温度设置为15-25℃，搅拌速度设置为800-1000rad/min，反应时间为4-6h。作为本专利技术的进一步改进，一种高分子聚合物的应用，所述高分子聚合物用于制备工程塑料，所述工程塑料的制备方法为将高分子聚合物、二巯基试剂、引发剂和四氢呋喃加入反应容器内搅拌混合，在200-400rad/min的转速下搅拌10-20min，得到混合溶液；接着将混合溶液放入温度为40-60℃的烘箱中反应1-2h；反应完全后，将混合溶液旋转蒸发和冷却固化，得到工程塑料。作为本专利技术的进一步改进，所述二巯基试剂为双(2-巯基乙基)醚、1，2-乙二硫醇和1，4-丁二硫醇中的任意一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈。本专利技术的有益效果：通过以蓖麻油、聚己二酸丁二酯和二乙二醇二乙烯基醚作为反应物反应制得，其中蓖麻油是一种天然有机物质，原料易得且成本较低；作为本专利技术的其中一个创新点，就是先对蓖麻油和聚己二酸丁二酯进行预处理，即将蓖麻油、聚己二酸丁二酯和甲苯混合，得到混合溶液A；这样做的目的是可能的提高本专利技术的转发率，因为蓖麻油、聚己二酸丁二酯能够均匀得分散在甲苯溶剂中，若直接将蓖麻油和聚己二酸丁二酯放到四氢呋喃溶剂中，其分散性一般，反应物之间无法充分进行反应，反应会不够完全，转化率也较低；接着混合溶液A与催化剂对甲苯磺酸和四氢呋喃混合，形成混合溶液B；作为本专利技术的另一个创新点，在将滴加二乙二醇二乙烯基醚加入到混合溶液B时，要先将溶液温度降低到0℃，同时需要缓慢滴加，滴加速度为每5秒钟2-3滴，这是为了避免因为局部浓度过高，而产生较多副反应，影响了产物质量以及本专利技术的转化率；当二乙二醇二乙烯基醚完全加入到混合溶液B后，再将溶液温度升至15-25℃，优选温度为20℃，反应时间为4-6小时，优选5小时；进一步得提高转化率和产物质量；温度为15-25℃，十分温和，且在常压下进行，适合工业生产制造；最终本专利技术的转化率最高可达90％以上；同时制备出的高分子聚合物已经有了一定的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度；制得的高分子聚合物能够用于制备工程塑料，在制备工程塑料时，先将高分子聚合物与二巯基试剂、引发剂偶氮二异丁腈和四氢呋喃搅拌混合，其中二巯基试剂为双(2-巯基乙基)醚、1，2-乙二硫醇和1，4-丁二硫醇中的任意一种，优选双(2-巯基乙基)醚；混合均匀后放入烘箱中反应，反应温度为40-60℃，优选温度为50℃，反应时间为1-2小时；然后经过纯化得到工程塑料。在反应过程中，通过偶氮二异丁腈的引发作用，使的二巯基试剂中的巯基与高分子聚合物中的双键相反应聚合，形成致密的空间网状结构，进一步提高产物的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度；从而使得得到产物可以作为工程塑料使用，该工程塑料在正常条件下(pH为7)时具有较高的拉伸强度和弯曲强度，能够符合实际生产生活的需要；同时由于本专利技术的工程塑料中引入了缩醛键，使得在酸性较弱时(pH小于5)时就会发生降解，对环境十分友好，提高了资源的利用率，因此其应用范围较广。附图说明图1为本专利技术中实施例1的核磁共振谱图；图2为本专利技术中实施例1的红外光谱图；图3为本专利技术中实施例1的凝胶色谱谱图；图4为本专利技术的高分子聚合物的分子结构式；图5为本专利技术中形成高分子聚合物的化学方程式。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术的高分子聚合物，其分子结构式为实施例1一种高分子聚合物的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将2.9g蓖麻油、20g聚己二酸丁二酯与20ml甲苯依次放入反应容器A中搅拌混合，在160℃，转速为500rad/min的条件下搅拌15min，得到混合溶液A：步骤二：将步骤一制得的混合溶液A、0.1g对甲苯磺酸和50ml四氢呋喃放入反应容器B中搅拌混合，在80℃，转速为300rad/min的条件下搅拌20min，得到混合溶液B；步骤三：在温度为0℃，搅拌速度为900rad/min条件下，将1.6g二乙二醇二乙烯基醚以每5秒钟3滴的滴加速度滴加到混合溶液B中；滴加结束后，将反应温度升至20℃，搅拌速度设置成1000rad/min，反应5小时；反应完全后，将混合溶液B旋转蒸发，除去溶剂；然后冷却固化，得到高分子聚合物。实施例2一种高分子聚合物的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将2g蓖麻油、23g聚己二酸丁二酯与20ml甲苯依次放入反应容器A中搅拌混合，在160℃，转速为500rad/min的条件下搅拌15min，得到混合溶液A；步骤二：将步骤一制得的混合溶液A、0.1g对甲苯磺酸和50ml四氢呋喃放入反应容器B中搅拌混合，在80℃，转速为300rad/min的条件下搅拌20min，得到混合溶液B；步骤三：在温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子聚合物，其特征在于：其分子结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种高分子聚合物，其特征在于：其分子结构式为：2.根据权利要求1所述的一种高分子聚合物，其特征在于：所述高分子聚合物是由蓖麻油、聚己二酸丁二酯和二乙二醇二乙烯基醚反应得到；所述蓖麻油的结构式为所述聚己二酸丁二酯的结构式为所述二乙二醇二乙烯基醚的结构式为其反应式为：3.根据权利要求2所述的一种高分子聚合物，其特征在于：所述聚己二酸丁二酯的数均分子量为1000-4000；所述高分子聚合物的数均分子量为10000-20000。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种高分子聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将蓖麻油、聚己二酸丁二酯和第一溶剂放入反应容器A内进行搅拌混合，混合均匀后得到混合溶液A；步骤二：将步骤一中得到的混合溶液A、催化剂和第二溶剂放入反应容器B中搅拌混合，混合均匀后得到混合溶液B；步骤三：将二乙二醇二乙烯基醚加入到混合溶液B中进行反应；反应完全后，将混合溶液B进行旋转蒸发和冷却固化，得到高分子聚合物。5.根据权利要求4所述的一种高分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂为甲苯；所述第二溶剂为四氢呋喃。6.根据权利要求4所述的一种高分子聚合物的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钟玉，周鑫权，郑凯，易明，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33