一种乳酸/戊酸共聚物、制备方法及其立构复合物技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种乳酸/戊酸共聚物、制备方法及其立构复合物。所述乳酸/戊酸共聚物的制备方法，包括以下步骤：以左旋丙交酯和左旋戊交酯为单体进行聚合反应，得到所述乳酸/戊酸共聚物，或以右旋丙交酯和右旋戊交酯为单体进行聚合反应，得到所述乳酸/戊酸共聚物。本发明专利技术通过将含有柔性链段的左旋(或右旋)戊交酯通过聚合反应引入到左旋(或右旋)丙交酯中，改善制得的乳酸/戊酸共聚物的韧性，进而改善其与右旋(或左旋)聚乳酸形成的聚乳酸立构复合物的韧性。乳酸形成的聚乳酸立构复合物的韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种乳酸/戊酸共聚物、制备方法及其立构复合物


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种乳酸/戊酸共聚物、制备方法及其立构复合物。

技术介绍

[0002]聚乳酸又名聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的高分子材料，可应用于注塑、纺丝、吹膜、拉伸成膜、3D打印等领域。聚乳酸价格较低，是目前公认的最具性价比的生物可降解高分子材料之一。
[0003]乳酸学名2
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羟基丙酸或α
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羟基丙酸，是一种最简单的α
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羟基羧酸。乳酸分子中含有手性碳原子，故其具有两种光学异构体。由乳酸脱水缩聚得到的环状二聚体
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丙交酯同样具有手性。丙交酯分子中两个手性碳原子均为L型或均为D型，得到的丙交酯为L
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丙交酯或D
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丙交酯，进而得到的聚乳酸也具有不同的旋光性。
[0004]具有相同化学结构但旋光性不同的聚乳酸之间(如聚L
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乳酸和聚D
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乳酸)的作用力比其相同旋光结构的共聚物之间的作用力更强，在混合时能够发生共结晶形成立构复合结晶。与左旋聚乳酸均聚物和右旋聚乳酸均聚物相比，聚乳酸立构复合结晶具有极高的球晶生长速率和很短的诱导期，其形成的共聚物的熔点比同质结晶材料高50℃。
[0005]然而，聚乳酸本身硬而脆，其韧性不佳，由聚乳酸立构复合形成的聚乳酸立构复合物韧性较差。为解决以上技术问题，公开号为CN106366594A的专利文献公开了一种含聚乳酸立体复合物的高韧性聚乳酸共混物的制备方法，其在室温下，将高光学纯度的右旋聚乳酸作为成核剂与左旋聚乳酸在溶剂中反应一段时间，提高了制得的聚乳酸共混物的韧性。然而，该方法制得的共混物的韧性有待于进一步提升。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种乳酸/戊酸共聚物、制备方法及其立构复合物，以进一步提升聚乳酸立构共混物的韧性。
[0007]第一个方面，本专利技术提供一种乳酸/戊酸共聚物的制备方法，包括：
[0008]以左旋丙交酯(又名L
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丙交酯)和左旋戊交酯(又名L
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3,6
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二丙基
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1,4
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二氧杂环己烷
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2,5
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二酮，L
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戊交酯)为单体进行聚合反应，得到所述乳酸/戊酸共聚物；
[0009]或，以右旋丙交酯(又名D
‑
丙交酯)和右旋戊交酯(又名D
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戊交酯)为单体进行聚合反应，得到所述乳酸/戊酸共聚物。
[0010]可选地，所述聚合反应的温度为120
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150℃，优选为125
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150℃；聚合反应的时间为4
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15h，优选为5
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15h。
[0011]可选地，所述左旋丙交酯与左旋戊交酯的质量百分比为50wt％
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90wt％：50wt％
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10wt％，优选为50wt％
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80wt％：50wt％
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20wt％，二者总量以100％计。
[0012]可选地，所述右旋丙交酯与右旋戊交酯的质量百分比为50wt％
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90wt％：50wt％
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10wt％，优选为50wt％
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80wt％：50wt％
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20wt％，二者总量以100％计。
[0013]可选地，所述聚合反应过程中，采用的原料还包括引发剂和催化剂。
[0014]可选地，所述引发剂采用醇，可列举如一元醇、多元醇等物质，一元醇可列举如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、苯甲醇、苯乙醇、苯丙醇、苯丁醇、苯戊醇、苯己醇等物质，多元醇可列举如乙二醇、丙三醇、季戊四醇等物质。
[0015]可选地，所述引发剂与左旋丙交酯或右旋丙交酯的质量比为0.01
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0.5：50
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90，优选为0.05
‑
0.5：50
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90。
[0016]可选地，所催化剂采用有机锡类催化剂。
[0017]可选地，所述有机锡类催化剂包括辛酸亚锡、氯化亚锡和丁基锡的一种或多种。所述丁基锡可列举丁基锡酸、四丁基锡、二月桂酸二丁基锡等物质。
[0018]可选地，所述催化剂与左旋丙交酯或右旋丙交酯的质量比为0.01
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0.5：50
‑
90，优选为0.1
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0.5：50
‑
90。
[0019]可选地，聚合反应后，还包括提纯步骤。
[0020]可选地，所述提纯包括：用溶剂溶解反应产物，随后用沉淀剂除去未反应单体，然后烘干。
[0021]可选地，所述溶剂采用卤代烷烃，可列举如一氯甲烷、二氯甲烷、二氟甲烷、一碘代丙烷等物质。
[0022]可选地，所述溶剂与反应产物的质量比为5
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15：1，优选为10
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15：1。
[0023]可选地，所述沉淀剂采用醇，可列举乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇等物质。
[0024]可选地，烘干至恒重。
[0025]第二个方面，本专利技术提供根据如上所述的制备方法制得的乳酸/戊酸共聚物。
[0026]另一个方面，本专利技术还提供一种聚乳酸立构复合物的制备方法，包括以下步骤：
[0027]以左旋丙交酯和左旋戊交酯为单体进行聚合反应，得到乳酸/戊酸共聚物，然后将乳酸/戊酸共聚物与右旋聚乳酸进行混合，得到含同质立构结晶和异质立构结晶的聚乳酸立构复合物；
[0028]或，以右旋丙交酯和右旋戊交酯为单体进行聚合反应，得到乳酸/戊酸共聚物，然后将乳酸/戊酸共聚物与左旋聚乳酸进行混合，得到含同质立构结晶和异质立构结晶的聚乳酸立构复合物。
[0029]本专利技术中，所述混合可采用溶液混合或熔融混合方式。
[0030]可选地，所述乳酸/戊酸共聚物与右旋聚乳酸或左旋聚乳酸的质量比为1
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9：9
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1，优选为2
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8：8
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2。
[0031]再一个方面，本专利技术还提供根据如上所述的制备方法制得的聚乳酸立构复合物。
[0032]如上所述，本专利技术的乳酸/戊酸共聚物、制备方法及其聚乳酸立构复合物，具有以下有益效果：
[0033](1)本专利技术通过将含有柔性链段的左旋(或右旋)戊交酯通过聚合反应引入到左旋(或右旋)丙交酯中，改善了得到的乳酸/戊酸共聚物的韧性，进而改善其与右旋(或左旋)聚乳酸形成的立构复合物的韧性。
[0034](2)本专利技术中，丙交酯、戊交酯和聚乳酸的极性相近，组分之间具备良好的相容性，加工过程中，不存在相分离现象。
[0035](3)本专利技术所采用的原料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乳酸/戊酸共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以左旋丙交酯和左旋戊交酯为单体进行聚合反应，得到所述乳酸/戊酸共聚物；或，以右旋丙交酯和右旋戊交酯为单体进行聚合反应，得到所述乳酸/戊酸共聚物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述左旋丙交酯与左旋戊交酯的质量百分比为50wt％
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90wt％：50wt％
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10wt％，二者总量以100％计；或，所述右旋丙交酯与右旋戊交酯的质量百分比为50wt％
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90wt％：50wt％
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10wt％，二者总量以100％计。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为120
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150℃，聚合反应的时间为4
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15h；和/或，所述聚合反应过程中，采用的原料还包括引发剂和催化剂；和/或，聚合反应后，还包括提纯步骤。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂采用醇；和/或，所催化剂采用有机锡类催化剂；和/或，所述引发剂与左旋丙交酯或右旋丙交酯的质量比为0.01
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0.5：50
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90；和/或，所述催化剂与左旋丙交酯或右旋丙交酯的质量比为0.01
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【专利技术属性】
技术研发人员：康小玲，唐曦，郑伯川，梁勇军，李明全，刘晓花，邹志刚，唐圆桦，汪彦生，
申请(专利权)人：上海东庚化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：