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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子材料领域,具体涉及到一种二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物的可控聚合方法。
技术介绍
1、随着传统塑料带来的白色污染的日益严重,可降解塑料越来越受到人们的关注,同时作为主要温室气体的二氧化碳随着环保要求的提高,其综合利用也成为一个重要课题,以二氧化碳与环氧化物反应合成高分子材料,即可高值化利用二氧化碳,又可以用于替代不可降解塑料解决“白色污染”问题。
2、以二氧化碳与环氧丙烷为原料制备的聚碳酸亚丙酯(ppc)已经实现工业化生产,但ppc材料玻璃化温度一般只有32-35℃,单独制备材料尺寸稳定性差,需要与其他结晶生物降解材料共混使用,限制了其大规模应用,开发尺寸稳定性好,耐温型生物可降解二氧化碳基塑料成为亟需解决的问题。
3、在聚合过程中加入带有刚性链段的环氧单体或酸酐是提高二氧化碳共聚物尺寸稳定性和耐温性能的有效方法。中国专利申请号cn 201010253928.2公布了一种氧化环己烯与二氧化碳共聚制备耐温型二氧化碳基高分子材料的方法,但共聚产物脆性高,难于加工成型;中国专利申请号cn 201910362655.6公布了以环状酸酐类单体、内酯类单体、环氧化合物和二氧化碳为单体,以有机路易斯酸和有机路易斯碱的混合物为催化剂,一步法制备得到二氧化碳基嵌段共聚,即可提高聚合物玻璃化转变温度,又可以保持一定韧性,但得到的聚合物为嵌段结构,并且由于酸酐的加入,二氧化碳含量低。
4、po(环氧丙烷)/cho(氧化环己烯)/co2的无规共聚物透明性好,用于制备双向拉伸薄膜,其嵌段共聚物韧
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本专利技术。
3、因此,本专利技术的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物的可控聚合方法。
4、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:一种二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物的可控聚合方法,包括,
5、向聚合反应器内加入环氧丙烷、氧化环己烯、溶剂和催化剂,高压釜密封后,通入二氧化碳保持反应压力为3~4mpa;
6、加热至40℃~100℃反应,同时通入二氧化碳维持反应压力至4~8mpa,反应5~20h,纯化干燥后得到二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物。
7、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述溶剂选自二氧五环、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二氯甲烷、氯仿、二氧六环、四氢呋喃中的一种或几种组合物。
8、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述催化剂占环氧单体总质量的0.1%~1%。
9、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述催化剂包括卟啉铝催化剂,其结构式为:
10、
11、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述环氧丙烷和氧化环己烯按照体积计,环氧丙烷:氧化环己烯=0.5~7:0.5~9.5。
12、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:环氧单体总质量与溶剂总质量之比为30:70~70:30。
13、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述加热,其中,温度为40~70℃或80~100℃。
14、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述反应温度为40~70℃时,得到的聚合物为无规共聚物,制备的三元共聚物只有一个玻璃化转变温度。
15、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述温度为80~100℃时,得到的聚合物为嵌段共聚物。
16、作为本专利技术所述方法的一种优选方案,其中:所述二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物,其中,共聚物的重均分子量为200~500kg/mol,碳酸脂单元含量为95%~99.9%。
17、本专利技术有益效果:
18、(1)本专利技术提供了一种通过反应温度调整二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物的链段结构的方法,可通过采用一锅法投料工艺,通过不同反应温度即可对链段结构进行有效调整;
19、(2)现有技术制备嵌段共聚物一般采用分批加料方式实现,与现有技术相比,本专利技术采用一锅法投料,避免了在反应过程中通过高压泵进行加料降低了设备投资,操作更加简单;同时,由于无需等待第一次投料单体反应完全,本专利技术可以明显缩短总反应时间。
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1.一种二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物的可控聚合方法,其特征在于:包括,
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述溶剂选自二氧五环、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二氯甲烷、氯仿、二氧六环、四氢呋喃中的一种或几种组合物。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述催化剂占环氧单体总质量的0.1%~1%。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述催化剂包括卟啉铝催化剂,其结构式为:
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述环氧丙烷和氧化环己烯按照体积计,环氧丙烷:氧化环己烯=0.5~7:0.5~9.5。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:环氧单体总质量与溶剂总质量之比为30:70~70:30。
7.如权利要求1、2或6中任一所述的方法,其特征在于:所述加热,其中,温度为40~70℃或80~100℃。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:所述反应温度为40~70℃时,得到的聚合物为无规共聚物,制备的三元共聚物只有一个玻璃化转变温度。
9.如权利要求7所述的
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物,其中,共聚物的重均分子量为200~500kg/mol,碳酸脂单元含量为95%~99.9%。
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳/环氧丙烷/氧化环己烯共聚物的可控聚合方法,其特征在于:包括,
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述溶剂选自二氧五环、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二氯甲烷、氯仿、二氧六环、四氢呋喃中的一种或几种组合物。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述催化剂占环氧单体总质量的0.1%~1%。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述催化剂包括卟啉铝催化剂,其结构式为:
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述环氧丙烷和氧化环己烯按照体积计,环氧丙烷:氧化环己烯=0.5~7:0.5~9.5。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:周庆海,贾凡,刘顺杰,王献红,
申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所,
类型:发明
国别省市:
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