【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
相关申请的交叉引用本申请以2021年8月24日提交的韩国专利申请no.10-2021-0111934为基础并要求其优先权，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。本专利技术涉及一种聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物及其制备方法。
技术介绍
1、聚乳酸(pla)是一种从诸如玉米等的植物中得到的来自植物的树脂，并且由于其可生物降解性能而作为具有优异的环境友好型材料而受到关注。与先前使用的诸如聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯等的石油类树脂不同，聚乳酸具有防止石油资源枯竭和抑制二氧化碳排放等的效果，因此，其可以减少环境污染，而环境污染是石油类塑料产品的缺点。随着由废塑料等引起的环境污染问题已经成为社会问题，正在努力将聚乳酸的应用范围扩大至使用通用塑料(石油类树脂)的产品，如食品包装材料和容器、电子产品外壳等。
2、然而，与现有的石油类树脂相比，聚乳酸具有差的抗冲击性和耐热性，因此，其应用范围有限。此外，聚乳酸的拉伸强度弱并且伸长率性能差而表现出脆性，因此，聚乳酸作为通用树脂具有局限性。为了改善上述缺点，已经对在聚乳酸中包含其它重复单元的共聚物进行了研究。特别地，为了改善伸长率，3-羟基丙酸作为一种共聚单体受到关注。
3、同时，聚乳酸嵌段的物理性能受到d-乳酸单元(r)和l-乳酸单元(s)的含量和分布的影响。特别地，各重复单元的布置可能对pla的结晶度产生影响。在自然界中存在的丙交酯中，l-丙交酯是主要的，并且已知的是，可以通过将d-乳酸重复单元(d-乳酸单元)引入到plla(100％的l-乳酸)中来
4、因此，在本专利技术中，意在提供一种具有二嵌段或三嵌段结构的嵌段共聚物，通过同时地或顺序地加入丙交酯原料，同时通过引入被认为是光学杂质的来自内消旋丙交酯或d-丙交酯的重复单元连同来自3-羟基丙酸的重复单元来控制d-乳酸单元，由此控制pla嵌段的结晶度，使得所述嵌段共聚物具有优异的机械性能。
技术实现思路
1、技术问题
2、本专利技术提供一种嵌段共聚物，通过包含来自丙交酯的光学异构体的重复单元，所述嵌段共聚物在保持聚乳酸的可生物降解性的同时具有优异的机械性能；和所述嵌段共聚物的制备方法。
3、技术方案
4、为解决上述问题，提供一种聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，包含：聚(乳酸)重复单元；和聚(3-羟基丙酸)重复单元，其中，所述聚(乳酸)重复单元包含：i)来自由下面式1表示的化合物的重复单元或来自由下面式2表示的化合物的重复单元；和ii)来自由下面式3表示的化合物的重复单元：
5、[式1]
6、
7、[式2]
8、
9、[式3]
10、
11、还提供一种制备聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的方法，该方法包括以下步骤：
12、制备聚(3-羟基丙酸)(步骤1)；和
13、通过在聚(3-羟基丙酸)引发剂的存在下进行丙交酯混合物的开环聚合来制备所述嵌段共聚物(步骤2)，
14、其中，所述丙交酯混合物包含：i)由式1表示的化合物或由式2表示的化合物；和ii)由式3表示的化合物。
15、如本说明书中所使用，“丙交酯”包括l-丙交酯、d-丙交酯和内消旋丙交酯的所有类型的丙交酯。此外，“丙交酯混合物”是指包括选自l-丙交酯、d-丙交酯和内消旋丙交酯中的两种以上的光学异构体混合物。
16、另外，如本说明书中所使用，“d-乳酸单元”是指基于全部聚(乳酸)重复单元，来自d-型丙交酯单体的乳酸重复单元的含量。
17、如本说明书中所使用，术语“聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物”是通过使来自丙交酯的单体和来自3-羟基丙酸的单体聚合而得到的嵌段共聚物。
18、本专利技术的嵌段共聚物包含聚(乳酸)重复单元和聚(3-羟基丙酸)重复单元。其中，聚(乳酸)重复单元包括，在丙交酯的光学异构体中，来自作为由式1表示的化合物的内消旋丙交酯的重复单元或来自作为由式2表示的化合物的d-丙交酯的重复单元，以及同时，来自作为由式3表示的化合物的l-丙交酯的重复单元。此外，在包含来自由式1表示的内消旋丙交酯或d-丙交酯的单体的同时，通过与来自3-羟基丙酸的重复单元相互作用，所述嵌段共聚物是具有优异的机械性能，特别是优异的伸长率的嵌段共聚物。
19、如上所述，内消旋丙交酯是包含d型和l型中的每一个的丙交酯。丙交酯通过开环聚合反应形成聚(乳酸)。已知的是，聚合过程中的立构规整度根根据l-丙交酯、d-丙交酯和内消旋丙交酯的光学异构体的类型而变化。通常，来自内消旋丙交酯的重复单元或来自d-丙交酯的重复单元分别经历开环聚合以形成来自d-型的乳酸重复单元。一分子的内消旋丙交酯形成一个l-乳酸和一个d-乳酸，一分子的d-丙交酯形成两个d-乳酸。
20、本专利技术人已经研究了被认为是光学杂质的内消旋丙交酯或d-丙交酯的利用。结果，他们发现，在包含聚(3-羟基丙酸)重复单元连同来自内消旋丙交酯或d-丙交酯的重复单元的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物中，即使聚(乳酸)嵌段的结晶度降低，聚(3-羟基丙酸)嵌段的结晶度却增加，并且确认实现了各个嵌段的互补物理性能，从而完成本专利技术。
21、同时，在本专利技术中，来自由式1表示的内消旋丙交酯的重复单元或来自由式2表示的d-丙交酯的重复单元可以来自纯内消旋丙交酯材料或纯d-丙交酯材料，或者可以来自作为光学异构体被部分地包含在l-丙交酯中的内消旋丙交酯和/或d-丙交酯，或者可以来自作为光学异构体被部分地包含的外消旋丙交酯和内消旋丙交酯中所包含的d-丙交酯。
22、优选地，相对于100重量份的聚(乳酸)重复单元，来自由式1表示的化合物的重复单元或来自由式2表示的化合物的重复单元的含量为0.5重量份至99重量份。更优选地，相对于100重量份的聚(乳酸)重复单元，来自由式1表示的化合物的重复单元的含量为0.6重量份以上、0.7重量份以上、0.8重量份以上、0.9重量份以上或1重量份以上，且95重量份以下、90重量份以下、80重量份以下、70重量份以下或60重量份以下。当来自由式1表示的内消旋丙交酯的重复单元或来自由式2表示的d-丙交酯的重复单元的含量为上述范围时，聚(乳酸)中的d-乳酸单元的含量被控制在适当水平，由此，即使包含来自内消旋丙交酯或d-丙交酯的重复单元，也可以保持机械性能，同时保持聚乳酸的固有性能。同时，将在下面的实施例中详细说明计算/测量d-乳酸单元的含量的方法。
23、优选地，聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，包含：
2.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，相对于100重量份的所述聚(乳酸)重复单元，所述来自由式1表示的化合物的重复单元或所述来自由式2表示的化合物的重复单元的含量为0.5重量份至99重量份。
3.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，相对于100重量份的所述聚(乳酸)重复单元，所述来自由式1表示的化合物的重复单元或所述来自由式2表示的化合物的重复单元的含量为1重量份至60重量份。
4.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，所述聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的重均分子量为10,000g/mol至200,000g/mol。
5.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，所述聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物根据ASTM D638的拉伸强度为1MPa至70MPa。
6.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，所述聚(乳酸-b
7.一种制备聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的方法，该方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤1的所述聚(3-羟基丙酸)的数均分子量为1,000g/mol至40,000g/mol。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，相对于100重量份的所述丙交酯混合物，所述由式1表示的化合物或所述由式2表示的化合物以0.5重量份至99重量份的量被包含。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤2中的所述聚(3-羟基丙酸)和所述丙交酯混合物的重量比为1：0.5至1：20。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤2的聚合反应在丙交酯开环催化剂的存在下进行。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，包含：
2.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，相对于100重量份的所述聚(乳酸)重复单元，所述来自由式1表示的化合物的重复单元或所述来自由式2表示的化合物的重复单元的含量为0.5重量份至99重量份。
3.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，相对于100重量份的所述聚(乳酸)重复单元，所述来自由式1表示的化合物的重复单元或所述来自由式2表示的化合物的重复单元的含量为1重量份至60重量份。
4.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，所述聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物的重均分子量为10,000g/mol至200,000g/mol。
5.根据权利要求1所述的聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物，其中，所述聚(乳酸-b-3-羟基丙酸)嵌段共聚物根据astm d6...
【专利技术属性】
技术研发人员：全荷琳，崔祯允，崔东喆，金喆雄，金尤利亚纳，曹寿炫，郑镛福，李浩根，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：
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