一种全生物基聚乳酸共聚多元醇及其合成方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种全生物基聚乳酸共聚多元醇及其合成方法，具体合成方法是：将预先充分干燥的

【技术实现步骤摘要】
一种全生物基聚乳酸共聚多元醇及其合成方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种全生物基聚乳酸共聚多元醇及其合成方法
。

技术介绍

[0002]近年来，人们对在塑料应用中使用高分子生物降解材料进行了大量的研究，以减少基于传统塑料材料的日常应用所产生的废物积累对环境的影响
。
聚乳酸是一种具有高生物相容性和可生物降解性能的热塑性塑料，可用于制造薄膜和纤维等，被认为是最有前途的可生物降解高分子聚合物之一
。
它是一种由小麦
、
秸秆
、
玉米
、
高粱等可再生资源生产的乳酸衍生物，是完全可生物降解的，可以被微生物分解成水和二氧化碳
。
[0003]聚乳酸具有优异的力学强度和加工性能，在生物医药，包装以及纤维等领域有着广泛的应用
。
但是由于聚乳酸结晶速率慢，硬而脆，韧性差，耐热性较差等缺点，限制了其进一步的应用和发展
。
近年来，研究者致力于提高聚乳酸的耐热性和韧性来制备高性能的聚乳酸材料，主要通过共聚改性，交联改性和复合改性等
。
[0004]徐玉华等人以聚碳酸亚酯多元醇分子与丙交酯开环共聚，获得高分子量的聚碳酸亚酯二醇
‑
聚乳酸嵌段共聚物
(
中国
,102241813A,2011
‑
11
‑
16)。
李晖等在无溶剂条件下，以1，8‑
二氮杂双环
[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯
(DBU)
为有机催化剂，在1，4‑
丁二醇存在下，通过丙交酯的开环聚合实现了生物基聚乳酸多元醇的可控合成
(Journal ofPolymer Science Part A:Polymer Chemistry,56(9):968
‑
976
；
2018)。
有研究发现当聚氨酯主链中引入聚乳酸链段时，合成的聚氨酯材料不仅具有一定的韧性，同时还具有生物可降解性，可以降低环境污染
。
罗彦凤等以异山梨醇引发丙交酯开环合成聚乳酸基大分子二醇，然后依次由脂肪族二异氰酸酯和异山梨醇经两步法扩链获得高力学性能可降解聚氨酯材料
(
中国
,105801800A,2016
‑
07
‑
27)。
张贞浴等先通过辛酸亚锡催化低分子量端羟基聚乙二醇与丙交酯的开环聚合合成含有端羟基的低分子量聚丙交酯
‑
聚乙二醇
‑
聚丙交酯三嵌段低聚物，再用六亚甲基二异氰酸酯进行扩链反应合成了一系列不同力学性能的聚丙交酯
‑
聚乙二醇多嵌段共聚物
(
黑龙江大学自然科学学报
,(02),148
‑
154
；
,2007)。
[0005]综上所述，利用
C36
二聚多元醇类化合物与聚乳酸这两种不同性能的高分子化合物进行共聚，以开发新型的全生物基聚乳酸共聚多元醇，使其在性能上取长补短，最大限度地发挥各自的优点是非常有意义的
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对上述的技术现状而提供一种具有生物降解潜质的全生物基聚乳酸共聚多元醇，这种共聚多元醇容易合成，分子量精确，分布窄
。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供上述全生物基聚乳酸共聚多元醇的合成方法
。
[0008]本专利技术的全生物基聚乳酸共聚多元醇由
C36
二聚多元醇分子为起始剂与丙交酯开环共聚而成，所得的共聚多元醇为嵌段共聚物，其数均分子量为
800
～
2800g/mol
，其中全生
物基聚乳酸共聚多元醇的分子量
、
聚乳酸嵌段的含量可以通过起始剂
C36
二聚多元醇和丙交酯的投料比例来调节
。
[0009]本专利技术采用
C36
二聚多元醇引发丙交酯开环聚合的方法合成上述共聚多元醇，具体方法如下：
[0010]将预先充分干燥的
C36
二聚多元醇和丙交酯以及开环催化剂放入容器中，然后将容器抽真空，再进行充氮气，抽真空
‑
充氮置换操作5～
10
次，最后抽真空至5～
40Pa
并密封容器，之后升温至
120
～
160℃
，反应4～
10
小时，最后获得确定分子量的全生物基聚乳酸共聚多元醇；其中，所述
C36
二聚多元醇的数均分子量为
540
～
560g/mol
，
C36
二聚多元醇与丙交酯的质量比为
1:0.6
～
4。
[0011]进一步地，所述
C36
二聚多元醇为禾大
Pripol 2030、Pripol 2033
或
Pripol2043。
[0012]进一步地，所述开环催化剂为
1,8
‑
二氮杂双环
[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯
、
辛酸亚锡
、
二丁基氧化锡
、
三丁基氧化锡
、
双
(
乙酰丙酮酸
)
二丁基锡与氯化亚锡中的一种或者多种；开环催化剂的加入量为
C36
二聚多元醇和丙交酯质量总和的
0.001
～
0.03
％
。
[0013]本专利技术的优点在于：本专利技术的合成方法简化了工艺操作，可通过控制起始剂
C36
二聚多元醇的分子量与加入量调节共聚物分子量，获得精确分子量的全生物基聚乳酸共聚酯多元醇
。
附图说明
[0014]图1为实施例2所合成的全生物基聚乳酸共聚多元醇的
GPC
图
。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术实施例中所用的试剂和原材料均市售可得
。
[0016]实施例1[0017]将预先充分干燥的
16g
数均分子量为
540g/mol、
官能度为
2.0
的
C36
二聚多元醇
Pripol 2030
，
24g
丙交酯与
0.005g
辛酸亚锡放入
250ml
四口瓶中，抽真空，抽真空至低于
30Pa
，充入干燥的高纯氮气，而后重复抽真空
‑
充氮操作5次以上，最后抽真空至
20Pa
，密封反应瓶，升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种全生物基聚乳酸共聚多元醇，其特征在于，由
C36
二聚多元醇分子与丙交酯开环聚合而成，合成数均分子量为
800
～
2800g/mol
全生物基聚乳酸共聚多元醇，所述共聚多元醇为嵌段共聚物
。2.
一种如权利要求1所述的全生物基聚乳酸共聚多元醇的合成方法，其特征在于，合成方法如下：将预先充分干燥的
C36
二聚多元醇和丙交酯以及开环催化剂放入容器中，然后将容器抽真空，再进行充氮气，抽真空
‑
充氮置换操作5～
10
次，最后抽真空至5～
40Pa
并密封容器，之后升温至
120
～
160℃
，反应4～
10
小时，最后获得确定分子量的全生物基聚乳酸共聚多元醇
。3.
如权利要求2所述的全生物基聚乳酸共聚多元醇的合成方法，其特征在于，所述
C36
二聚多元醇的数均分子量为
540
～
560g/mol
，所述
C3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李禹函，张永胜，胡雄涛，魏柳荷，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：