【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三元聚酮高分子材料领域，涉及一种生物基聚酮材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚酮是由烯烃(乙烯、丙烯等)和一氧化碳(co)高效合成的绿色环保型工程塑料，具有优异的机械强度、耐化学腐蚀性和高阻隔性等，应用于航空航天、电子器件、食品和化妆品的包装等领域。聚酮的合成过程实现了对碳一资源和烯烃的高值化利用，符合绿色发展理念，有利于实现塑料工业的可持续发展。但是由后过渡金属催化形成的大多是二元交替聚酮，由于聚酮的熔融温度接近分解温度，因此是一种难以加工的材料。通过加入少量第三单体，可以得到带有侧链结构的三元共聚物，以降低聚酮的熔点，达到扩宽聚酮的可加工温度区间，现阶段三元共聚酮使用的原料大多是丙烯、1-己烯等α-烯烃(1996年，drent等人首次利用dppp-pd催化体系实现了乙烯/co/丙烯的三元共聚)，属于不可再生的化石资源，而且α-烯烃中没有极性官能团的存在，不易于聚酮后功能化的实现，而十一烯酸甲酯作为生物质资源，可通过蓖麻油高温裂解制备，将十一烯酸甲酯引入聚酮主链，不仅可以减少对化石资源的依赖，降低聚酮熔点，而且功能化酯基可以改善聚酮材料的性能，具有潜在的工业应用价值。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的主要目的之一在于提出一种生物基聚酮材料及其制备方法，以期可以部分地解决上述技术问题。
2、本专利技术的技术方案：
3、一种生物基聚酮材料，采用的共聚单体包括乙烯、一氧化碳和十一烯酸甲酯，其结构式为：
4、
5、所述
6、所述生物基聚酮材料的十一烯酸甲酯单元插入比1～50mol％。
7、所述生物基聚酮材料的主链结构中烯烃和一氧化碳是交替排列的，没有连续的烯烃片段且十一烯酸甲酯单元是随机分布于主链结构中。
8、一种生物基聚酮材料的制备方法，利用镍催化剂催化乙烯、一氧化碳与十一烯酸甲酯的三元共聚反应直接制备出三元生物基聚酮材料，合成路线如下：
9、
10、惰性气氛下，将催化剂、溶剂和十一烯酸甲酯依次加入反应釜中，反应釜连接至聚合管线，充入摩尔比为(1～50)：1的乙烯和co的混合气，控制反应压力为2～10mpa、加热温度为50～120℃的条件下，反应1～48h；停止反应，收集固体即为生物基聚酮材料。
11、催化聚合所用催化剂的结构为：
12、
13、式中抗衡阴离子x＝bf4-，pf6-，sbf6-，barf-中的一种。
14、所述溶剂为二氯甲烷、正己烷、正庚烷、苯、甲苯、氯苯中的一种或两种以上混合。
15、所述催化剂在反应体系中的浓度为0.025～5mmol l-1。
16、所述十一烯酸甲酯在反应体系中的浓度不大于4mol l-1。
17、反应过程需要搅拌，搅拌速度为100～500r/min。
18、本专利技术的有益效果：
19、(1)聚合反应原料之一为十一烯酸甲酯，属于可再生的生物质资源，有利于降低对化石资源的依赖；
20、(2)本专利技术的生物基聚酮材料可以在特定的pnpo-ni催化剂存在下在温和条件下简单有效地制备；
21、(3)通过三元共聚反应直接制备出一系列十一烯酸甲酯单元插入率和熔点可控的生物基聚酮材料；
22、(4)生物基聚酮材料的结构特征是聚酮主链上烯烃和一氧化碳交替排列，十一烯酸甲酯单元随机分布于链中的线性聚合物，且分子量分布较窄；
23、(5)制备的生物基聚酮材料相较于普通聚酮材料，熔点明显降低，极大的改善了聚酮的可加工性，且功能化酯基的引入具有改善聚酮材料性能的潜力；
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种生物基聚酮材料，其特征在于，该生物基聚酮材料采用的共聚单体包括乙烯、一氧化碳和十一烯酸甲酯，其结构式为：
2.根据权利要求1所述的生物基聚酮材料，其特征在于，所述的生物基聚酮材料的数均分子量10～1000kg mol-1，熔点在180～250℃之间。
3.根据权利要求1所述的生物基聚酮材料，其特征在于，所述生物基聚酮材料的十一烯酸甲酯单元插入比1～50mol％。
4.根据权利要求1所述的生物基聚酮材料，其特征在于，所述生物基聚酮材料的主链结构中烯烃和一氧化碳是交替排列的，没有连续的烯烃片段且十一烯酸甲酯单元是随机分布于主链结构中。
5.一种生物基聚酮材料的制备方法，其特征在于，利用镍催化剂催化乙烯、一氧化碳与十一烯酸甲酯的三元共聚反应直接制备出三元生物基聚酮材料，合成路线如下：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，催化聚合所用催化剂的结构为：
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为二氯甲烷、正己烷、正庚烷、苯、甲苯、氯苯中的一种或两种以上混合。
8.根据权利要求
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述十一烯酸甲酯在反应体系中的浓度不大于4mol L-1。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，反应过程需要搅拌，搅拌速度为100～500r/min。
...【技术特征摘要】
1.一种生物基聚酮材料，其特征在于，该生物基聚酮材料采用的共聚单体包括乙烯、一氧化碳和十一烯酸甲酯，其结构式为：
2.根据权利要求1所述的生物基聚酮材料，其特征在于，所述的生物基聚酮材料的数均分子量10～1000kg mol-1，熔点在180～250℃之间。
3.根据权利要求1所述的生物基聚酮材料，其特征在于，所述生物基聚酮材料的十一烯酸甲酯单元插入比1～50mol％。
4.根据权利要求1所述的生物基聚酮材料，其特征在于，所述生物基聚酮材料的主链结构中烯烃和一氧化碳是交替排列的，没有连续的烯烃片段且十一烯酸甲酯单元是随机分布于主链结构中。
5.一种生物基聚酮材料的制备方法，其特征在于，利用镍催化剂催化乙烯...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。