本发明专利技术属于高分子材料领域，涉及一类具有结晶性能的基于二氧化碳的聚碳酸酯材料。其特征在于含吸电子性基团的端位环氧烷烃与二氧化碳在催化剂作用下共聚形成具有高度全同结构的可结晶的聚碳酸酯材料。该聚碳酸酯有如下特征：聚合物链中碳酸酯单元含量为90%–100%；聚合物的全同结构在80.0%–99.9%之间；将聚合物经氢氧化钠水溶液水解后，测量得到二醇的对映体选择性在80.0%–99.9%之间；该聚合物经过简单的热处理后即可得到结晶性聚碳酸酯。本发明专利技术提出的聚碳酸酯材料具有易结晶、抗热形变能力强等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一类具有结晶性能的二氧化碳基高分子材料，属于高分子材料领域。
技术介绍
二氧化碳是造成温室效应的主要气体，同时它又是地球上储量最丰富与廉价的碳资源，其储量比石油、天然气和煤的总和还要多。二氧化碳的化学固定是绿色化学的一个重要研究领域。在催化剂作用下，二氧化碳可以与环氧烷烃共聚反应制备可生物降解的聚碳酸酯材料。该聚合物具有优良的阻隔氧和水的性能，可以用作食品包装材料、工程塑料、橡·胶添加剂、胶黏剂和医药材料等。目前国内外很多关于二氧化碳和环氧烷烃共聚制备聚碳酸酯的专利报道。如美国专利US 3585168、US 3900424、US3953383使用基于烷基锌的双组分催化体系制备数均分子量高于20000的聚碳酸酯、聚氨酯和聚醚。日本公开特许专利JP 02142824和JP02575199采用昂贵的卟啉配合物催化二氧化碳和环氧烷烃合成聚碳酸酯，催化效率达到10，104可聚合物/摩尔催化剂，但聚合物分子量只有5000左右，且反应需要10天以上。中国专利申请号CN 98125654. 6、CN00136189. 9、CN 03105023. 9报道了烷基锌/甘油/稀土盐三元催化体系，用于制备分子量大于20000的聚碳酸酯。我们首次报道了关于内消旋脂环类烷氧烷烃与二氧化碳共聚物具有良好的结晶性能(中国专利公开号CN 102229745A)，但目前所有报道的基于端位环氧烷烃与二氧化碳共聚物的材料均是无定形态结构。这一特性造成该类型聚合物注射成型加工比较困难，同时聚合物制品的热稳定性和机械性能都较差。而对于结晶性聚合物来说，最终制品的物理机械强度和使用性能与聚合物的结晶度、结晶形态等密切相关，因此可以方便的通过调变聚合物的结晶度等因素来有效控制聚合物的各种性能参数。目前已知的工业化的高分子材料中有超过80%的都是具有结晶性能的聚合物材料。因此，制备具有结晶能力的二氧化碳基高分子材料尤为重要。具有结晶能力聚合物的很大程度上取决于分子链内重复单元的对称性，但遗憾的是，尽管以环氧丙烷为代表的分子内含有供电子性基团的端位环氧烷烃和CO2交替共聚物的立构规整度已经提高到了接近完美的程度(Sci. China Chem.，2010, 53，1646 - 1652)，但该类聚碳酸酯材料仍不具备结晶性能，使得聚合物的使用温度只能限制在其玻璃化转变温度之内。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开了一类具有结晶性能的二氧化碳基高分子材料，以前所报道的涉及二氧化碳和环氧烷烃共聚形成的聚碳酸酯都呈现无定形态结构。本专利技术所涉及一类可结晶的基于二氧化碳的聚碳酸酯材料，系具有高度全同结构和主链手性的聚碳酸酯，克服了基于二氧化碳的聚碳酸酯材料在注射成型加工方面的问题，聚合物的机械性能和热稳定性都有了较大改善。本专利技术的技术方案是所提出的具有结晶性能的二氧化碳基高分子材料有如下特征二氧化碳和含吸电子性基团的端位环氧烷烃在催化剂作用下共聚形成具有高度全同结构的可结晶的聚碳酸酯材料；权利要求1.一类具有结晶性能的二氧化碳基高分子材料，其特征在于，该二氧化碳基高分子材料是二氧化碳和含吸电子性基团的端位环氧烷烃在催化剂作用下交替共聚形成如下所示全同结构的可结晶的聚碳酸酯材料。，2.根据权利要求I的二氧化碳基高分子材料，其特征在于含吸电子性基团的端位环氧烷烃与二氧化碳的交替共聚物链中碳酸酯单元含量为90% -100% ;聚合物全同结构在80. 0%-99. 9%之间；将聚合物经氢氧化钠水溶液水解后，获得的二醇化合物的对映体选择性在80. 0%-99. 9%之间；聚碳酸酯的数均分子量在500 300000之间，分子量分布为I.01 15. 00。3.根据权利要求I所述的二氧化碳基高分子材料，其特征在于，聚碳酸酯在高于该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)到低于该聚合物熔点(Tm)的温度之间处理至少30秒。4.根据权利要求3所述的二氧化碳基高分子材料，其特征在于含有苯环的芳香类端位环氧烷烃与二氧化碳交替共聚物的玻璃化转变温度变化范围在8(Tl00°C之间，结晶温度变化范围在12(Tl80°C之间，熔融热焓值变化范围在0. 5 200J/g之间。5.根据权利要求3所述的二氧化碳基高分子材料，其特征在于含有吸电子性基团的端位非芳香类环氧烷烃与二氧化碳交替共聚物的玻璃化转变温度变化范围在2(T60°C之间，结晶温度变化范围在9(Tl80°C之间，熔融热焓值变化范围在0. 5 200J/g之间。6.权利要求1-5任一所述二氧化碳基高分子材料的制备方法，其特征在于，所用双组分催化体系中主催化剂手性四齿席夫碱金属配合物(R1) (R2) (R3) (R4) (R5) (R6)SalenCoX的结构通式为全文摘要本专利技术属于高分子材料领域，涉及一类具有结晶性能的基于二氧化碳的聚碳酸酯材料。其特征在于含吸电子性基团的端位环氧烷烃与二氧化碳在催化剂作用下共聚形成具有高度全同结构的可结晶的聚碳酸酯材料。该聚碳酸酯有如下特征聚合物链中碳酸酯单元含量为90%–100%；聚合物的全同结构在80.0%–99.9%之间；将聚合物经氢氧化钠水溶液水解后，测量得到二醇的对映体选择性在80.0%–99.9%之间；该聚合物经过简单的热处理后即可得到结晶性聚碳酸酯。本专利技术提出的聚碳酸酯材料具有易结晶、抗热形变能力强等优点。文档编号C08G64/10GK102786677SQ201210265270公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日专利技术者任伟民, 伍广朋, 吕小兵, 徐鹏翔, 祖玉萍 申请人:大连理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类具有结晶性能的二氧化碳基高分子材料，其特征在于，该二氧化碳基高分子材料是二氧化碳和含吸电子性基团的端位环氧烷烃在催化剂作用下交替共聚形成如下所示全同结构的可结晶的聚碳酸酯材料。，与二氧化碳交替共聚的含吸电子性基团的端位环氧烷烃的结构通式为：其中所用的环氧烷烃是外消旋混合体或具有单一光学纯度的手性底物。FDA00001943076600011.jpg,FDA00001943076600012.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕小兵，伍广朋，徐鹏翔，任伟民，祖玉萍，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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