一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，包括以下步骤：(S1)采用有机溶剂配制乙酸乙烯酯接枝溶液，将乙酸乙烯酯接枝溶液设于聚甲基乙撑碳酸酯薄膜上，将溶剂去除后进行

A method of irradiation grafting vinyl acetate to modify polymethylethylene carbonate

【技术实现步骤摘要】
一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法


[0001]本专利技术属于材料改性
，具体涉及一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，尤其是一种基于
60
Co
‑
γ射线辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法。

技术介绍

[0002]60
Co
‑
γ射线高能辐射技术是近年来发展起来的改善复合材料的相容性、力学性能及其他理化特性的一种新型方法，具有操作方便、无毒、无污染、无需额外引发剂和无副产物产生等优点。
60
Co
‑
γ射线对聚合物接枝改性的基本原理是：高分子材料在
60
Co放射源辐射的作用下电离产生活性自由基，再通过自由基与单体产生反应，使单体高效接枝到聚合物表面，增强材料力学性能。与传统接枝方法相比，辐照方法引发的接枝反应更多，属于高效改性方法，既可保持基材的特点，又可增加交联及接枝功能。
[0003]聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)是由二氧化碳和环氧丙烷在催化剂的作用下共聚合成的，普遍认为是一种低成本的完全可降解的环境友好型材料，也是目前最有发展前景的环保塑料之一。PPC具有透明、柔韧性好、阻隔性能较高、生物相容性好等优点，而缺点是玻璃化转变温度低、耐热性和力学性能较差，限制了PPC的应用。同时，由于主链结构为聚碳酸酯，PPC是一种疏水亲油的物质，其分子结构以及性能可通过物理共混和化学接枝、共聚等方法来调节，使PPC能够同时拥有多重性能，促进该材料的在各类应用领域的发展。PPC与其他材料进行共混改性是成本较低的改性方法，但共混效果较差，共混体系通常会出现相分离现象，导致材料的综合性能下降。
[0004]因此，有必要尝试采用
60
Co
‑
γ射线对聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)进行改性，以改善聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)的综合性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，该方法利用两步反应，在
60
Co
‑
γ射线辐照下将乙酸乙烯酯(VAc)接枝到聚合物表面，形成的共价连接可避免相容性问题，通过酯交换或皂化反应得到聚乙烯醇侧链结构，接枝可增加聚合物亲水性和氧气阻隔性能，同时保持聚合物基体优良的生物相容性及可降解性。
[0006]本专利技术的上述目的可通过以下技术方案来实现：一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，包括以下步骤：
[0007](S1)采用有机溶剂配制乙酸乙烯酯(VAc)接枝溶液，将乙酸乙烯酯(VAc)接枝溶液设于聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)薄膜上，将溶剂去除后进行
60
Co
‑
γ射线辐照接枝得到聚乙酸乙烯酯接枝薄膜(PPC
‑
g
‑
PVAc)；
[0008](S2)将步骤(S1)中的聚乙酸乙烯酯接枝薄膜(PPC
‑
g
‑
PVAc)置于含碱溶液中进行酯交换或皂化反应，然后用醇类溶剂除去剩余的单体及自聚物，干燥得到含有聚乙烯醇接枝链段的改性聚合物(PPC
‑
g
‑
PVA)。
[0009]在上述辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法中：
[0010]优选的，步骤(S1)中所述有机溶剂为甲醇、乙醇和乙醚中的一种或几种。
[0011]优选的，步骤(S1)中所述乙酸乙烯酯(VAc)接枝溶液中乙酸乙烯酯(VAc)的体积百分含量为5％～30％。
[0012]优选的，步骤(S1)中将乙酸乙烯酯VAc接枝溶液采用浸渍、提拉、喷涂或浇注的方式设于聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)薄膜上。
[0013]优选的，步骤(S1)中采用自然晾干、烘干或真空干燥方式将溶剂去除，此处去除溶剂，可以让乙酸乙烯酯(VAc)均匀沉积。
[0014]优选的，步骤(S1)中烘干温度根据溶剂沸点而定，可以为40～50℃，烘干时间在10分钟到1小时不等，如有真空可大幅减少烘干时间。
[0015]优选的，步骤(S1)中辐照接枝采用广州辐锐高能技术有限公司
60
Co
‑
γ射线作为辐射源，单圈辐射剂量为3kGy，辐射剂量率1kGy
·
h
‑1，总剂量率根据辐照的圈数控制。
[0016]优选的，步骤(S1)中采用
60
Co
‑
γ射线辐照时，辐射总剂量为9～30kGy。
[0017]使用
60
Co
‑
γ射线辐照，具有方法简单，不需要催化剂、引发剂，接枝率容易控制等特点。
[0018]步骤(S1)中辐照技术可以实现PPC基体上的PVAc接枝，但会有PVAc自聚物产生。在高能射线辐照过程中，PPC和VAc单体均能产生自由基，而且自由基的产生是不受控制的，不仅PPC上面产生的自由基可能存在耦合，使得材料交联，VAc也可以受辐照作用产生自由基作为聚合反应的链引发，这也是产生自聚物的原因，因此需取出后用醇类溶剂除去剩余的单体及自聚物。
[0019]优选的，步骤(S1)中所述聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)薄膜是采用河南天冠生产的聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)母粒，配合少量常规热稳定剂、塑化剂、开口剂及抗氧化剂通过常规吹塑工艺制备获得(流延膜的常规方法)，其中所述聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)母粒的Mw为(5～10)104，更佳为7.9
×
104，所述聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)薄膜的平均厚度为50μm。
[0020]优选的，步骤(S2)中所述含碱溶液中碱为NaOH和KOH中的一种或两种；步骤(S2)中所述含碱溶液中的溶剂为甲醇、乙醇和水中的一种或几种，其中酯交换反应温度不超过甲醇和/或乙醇的沸点；步骤(S2)中酯交换或皂化反应时pH值为8～9；步骤(S2)中所述醇类溶剂为甲醇或乙醇。
[0021]优选的，步骤(S2)中的碱溶液为酯交换反应溶液，其中碱为催化剂，可以为NaOH、KOH或它们的共混物，醇为酯交换反应物，可以为甲醇、乙醇或者它们的混合物，酯交换反应温度不应超过醇的沸点，反应过程应增加适当搅拌而减少浓度极差带来的阻碍。酯交换反应可以用一般皂化反应替代，即用NaOH、KOH的水溶液进行反应，皂化反应的取代率相较酯交换反应要低，反应pH值控制在8～9。
[0022]优选的，步骤(S2)中酯交换或皂化反应在搅拌条件下进行30min～1h。
[0023]优选的，步骤(S2)中剩余的单体及自聚物包括乙酸乙烯酯(VAc)单体以及乙酸乙烯酯自聚物(PVAc)；步骤(S2)中干燥时采用的温度为45～60℃，更佳为50℃。
[0024]本方法的原理是：
[0025](1)本专利技术先配制含有乙酸乙烯酯(VAc)的有机溶液，再将溶液通过提拉、喷雾、旋涂等方法涂覆在PPC上，溶剂去除后在PPC表面附着一层少量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，其特征是包括以下步骤：(S1)采用有机溶剂配制乙酸乙烯酯(VAc)接枝溶液，将乙酸乙烯酯(VAc)接枝溶液设于聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)薄膜上，将溶剂去除后进行
60
Co
‑
γ射线辐照接枝得到聚乙酸乙烯酯接枝薄膜(PPC
‑
g
‑
PVAc)；(S2)将步骤(S1)中的聚乙酸乙烯酯接枝薄膜(PPC
‑
g
‑
PVAc)置于含碱溶液中进行酯交换或皂化反应，然后用醇类溶剂除去剩余的单体及自聚物，干燥得到含有聚乙烯醇接枝链段的改性聚合物(PPC
‑
g
‑
PVA)。2.根据权利要求1所述的辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，其特征是：步骤(S1)中所述有机溶剂为甲醇、乙醇和乙醚中的一种或几种；步骤(S1)中所述乙酸乙烯酯(VAc)接枝溶液中乙酸乙烯酯(VAc)的体积百分含量为5％～30％。3.根据权利要求1所述的辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，其特征是：步骤(S1)中将乙酸乙烯酯VAc接枝溶液采用浸渍、提拉、喷涂或浇注的方式设于聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)薄膜上。4.根据权利要求1所述的辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，其特征是：步骤(S1)中采用自然晾干、烘干或真空干燥方式将溶剂去除。5.根据权利要求1所述的辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法，其特征是：步骤(S1)中辐照接枝采用广州辐锐高能技术有限公司
60
Co
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝碧锋，罗文翰，肖乃玉，温晓梅，罗鹏宇，梁淑敏，
申请(专利权)人：广州辐锐高能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：