CN113004509B - 一种氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯,具有式I所示的结构。与现有的聚丙撑碳酸酯以及氯化聚丙撑碳酸酯相比,本发明设计得到了具有特定结构的氯磺化聚丙撑碳酸酯,由于磺酰基团和氯元素的共同作用,电负性极大增强,吸电子能力急剧提高,使其能够与其他材料有更好的相互作用,从而可应用于粘合剂、不干胶、涂料等领域。本发明在聚丙撑碳酸酯分子链上引入高活性的氯磺酰活性基团,可以实现不同程度地降低终产物的分子量,有效调控聚丙撑碳酸酯与不同基材的界面相容性,从而改变产品形态和粘度。同时该氯磺化聚丙撑碳酸酯还是一种全生物降解材料。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙撑碳酸酯技术领域,具体涉及一种氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法。
背景技术
二氧化碳是一种温室气体,作为现代化工材料,具有廉价易得、储量丰富的优点。将二氧化碳规模化固定为化工材料已成为新研究热点,聚丙撑碳酸酯(PPC)是以二氧化碳和环氧丙烷为原料合成的一种生物完全可降解的共聚物。虽然聚丙撑碳酸酯现已进入工业化生产阶段,但作为玻璃化温度只有35℃左右的无定形聚合物,在常温条件下脆性大,拉伸强度小,断裂伸长率低;且热敏性高,高温状态下尺寸稳定性差,这些缺陷使其难以单独作为塑料使用。
因而,业内也不断在对聚丙撑碳酸酯进行相应的研究和改性,氯化聚丙撑碳酸酯(CPPC)是一种经过氯化反应的改性聚丙撑碳酸酯,其具有较好的加工性能,且力学性能有了显著提高。如申请人之前公开了一种氯化聚丙撑碳酸酯的制备方法,申请公开号为CN103881078A,该专利提供了一种氯化聚丙撑碳酸酯及其制备方法,由于氯原子具有较强的电负性,可增强氯化聚丙撑碳酸酯与其他极性材料的相互作用。引入氯原子后可使氯化聚丙撑碳酸酯之间产生氢键相互作用,进而使其的加工性能和力学性能均得到改善,且氯原子可改善氯化聚丙撑碳酸酯材料的阻燃性能。再如,申请公开号为CN107793732A的专利申请,也是公开了一种改性聚丙撑碳酸酯的制备方法,将二氧化碳与环氧丙烷共聚后的聚丙撑碳酸酯粗产物与胺类化合物以质量比为99.9~80.0:0.1~20.0混合,得到改性聚丙撑碳酸酯前体;胺类化合物与聚丙撑碳酸酯粗产物中环状碳酸酯反应,生成氨酯类化合物;将改性聚丙撑碳酸酯前体熔融混炼,得到改性聚丙撑碳酸酯。该方法采用胺类化合物作为改性剂实现聚丙撑碳酸酯的增韧增强改性。再如申请公告号为CN102153683B的专利申请,则公开了一种气固液三相反应制备氯磺化聚乙烯的方法,将氯化聚乙烯粉末和防粘结剂加入多层搅拌式固定床反应器中,在紫外线照射和搅拌下,通入雾化的磺酰氯,控制反应温度小于80℃,反应结束后,用氮气置换出废弃,加入水进行漂洗以除去副产物,经离心脱水,热空气干燥,得到氯磺化聚乙烯成品。
但是,就目前为止,相关的改性研究还是较少,而且改性方法大多较为复杂,难以直接应用于工业化大规模的推广和应用。
因此,如何找到一种新的改性的聚丙撑碳酸酯,拓宽聚丙撑碳酸酯的研究方向,为后期多方面应用奠定基础,同时还能更加适于工业化大规模的推广和应用,已成为业内诸多具有前瞻性的研究人员广为关注的焦点之一,具有重要意义。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法。本发明设计得到了具有特定结构的氯磺化聚丙撑碳酸酯,而且还是一种全生物降解材料。同时本发明提供的一锅法的合成路线,简单易行,对环境污染小,绿色环保,更加适于工业化大规模的推广和应用。
本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯,具有式I所示的结构,
其中,x为0或1;y为0~3的整数;m为聚合度。
优选的,所述m为10~500。
优选的,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯的数均分子量为2000~110000道尔顿;
所述氯磺化聚丙撑碳酸酯由聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与磺酰氯合成后得到。
优选的,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯为可生物降解材料;
所述氯磺化聚丙撑碳酸酯包括氯磺化聚丙撑碳酸酯胶黏剂。
本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯的制备方法,包括以下步骤:
1)将聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,以及氯磺化试剂,进行氯磺化反应后,得到氯磺化聚丙撑碳酸酯。
优选的,所述氯磺化试剂包括磺酰氯、氯磺酸和二氧化硫气体中的一种或多种;
所述聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与氯磺化试剂的质量比为(1.5~7.4):1。
优选的,所述氯磺化反应的温度为60~120℃;
所述氯磺化反应的时间为20~120min。
优选的,所述氯磺化反应的原料中还包括助剂;
所述聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与助剂的质量比为20:(1~4)。
优选的,所述助剂包括分散剂;
所述分散剂包括二氧化硅、白炭黑、碳酸钙和滑石粉中的一种或多种。
本发明还提供提供了上述技术方案中任意一项所述的氯磺化聚丙撑碳酸酯或上述技术方案中任意一项所述的制备方法所制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯在粘合剂、不干胶或涂料领域中的应用。
本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯,具有式I所示的结构。与现有的聚丙撑碳酸酯以及氯化聚丙撑碳酸酯相比,本发明设计得到了具有特定结构的氯磺化聚丙撑碳酸酯,由于磺酰基团和氯元素的共同作用,电负性极大增强,吸电子能力急剧提高,使其能够与其他材料有更好的相互作用,从而可应用于粘合剂、不干胶、涂料等领域。本发明在聚丙撑碳酸酯分子链上引入高活性的氯磺酰活性基团,可以实现不同程度地降低终产物的分子量,有效调控聚丙撑碳酸酯与不同基材的界面相容性,从而改变产品形态和粘度。同时该氯磺化聚丙撑碳酸酯还是一种全生物降解材料,本发明立足于生物降解材料聚丙撑碳酸酯,旨在利用聚丙撑碳酸酯和磺酰氯一锅法反应,制备出全生物降解材料氯磺化聚丙撑碳酸酯,无论从结构还是性能上都是一种全新的高分子材料。
本发明还提供了利用一锅法反应制备氯磺化聚丙撑碳酸酯的合成路线,利用磺酰氯和聚丙撑碳酸酯直接发生反应,混合一锅法制备得到氯磺化聚丙撑碳酸酯,避免了使用氯气和其他有机氯溶剂,具有方法简单易行,对环境污染小等优点,不仅可以回避有机溶剂氯对环境的负面影响,同时可以根据反应时间和温度的调控获得不同状态的产物,更加适于工业化大规模的推广和应用。
实验结果表明,本发明通过一锅法成功制备得到了氯磺化聚丙撑碳酸酯,并且实现了分子量在4000~110000区间内调控,获得不同状态和粘度的终产物。
附图说明
图1为本发明提供的氯磺化聚丙撑碳酸酯的工艺流程简图;
图2为本发明实施例1制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片;
图3为本发明实施例1、2和3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的粘度数据;
图4为本发明实施例1、3和纯PPC的1H-NMR谱图;
图5为本发明实施例1制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片;
图6为本发明实施例3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片;
图7为本发明实施例4制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对发明权利要求的限制。本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料,对其纯度没有特别限制,本发明优选采用分析纯或满足聚丙撑碳酸酯类材料制备领域相关的纯度标准即可。
本发明所有原料,其来源和简称均属于本领域常规来源和简称,在其相关用途的领域内均是清楚明确的,本领域技术人员根据简称以及相应的用途,能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
特别的,在本发明中涉及较多的新结构或取代基团,因而,对于上述结构和基团的命名,本发明均按照本领域熟知的命名原则进行命名,本领域技术人员基于本领域的常识能够清楚和明确的知晓本发明所要表达的含义。其中,由于命名原则的差别,部分结构和取代基团的名称可能并不唯一,在本发明中,也可以基于反应机理、反应路线和具体的结构式进行参考。
本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯,具有式I所示的结构,
其中,x为0或1;y为0~3的整数;m为聚合度。
在本发明中,所述x选自0或1,所述y选自0~3的整数,更优选为0、1、2或3。
在本发明中,m为聚合度,所述m优选为10~500,更优选为10~300,更优选为15~200。
在本发明中,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯的数均分子量优选为2000~110000道尔顿,更优选为3000~50000道尔顿,更优选为4000~40000道尔顿,更优选为5000~30000道尔顿。
在本发明中,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯优选由聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与磺酰氯合成后得到,更优选由聚丙撑碳酸酯或氯化聚丙撑碳酸酯,与磺酰氯合成后得到。
在本发明中,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯优选为可生物降解材料。
在本发明中,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯优选包括氯磺化聚丙撑碳酸酯胶黏剂。
本发明在聚丙撑碳酸酯分子链上引入高活性的氯磺酰活性基团,不仅可以增强聚丙撑碳酸酯与基材的界面相容性,而且工艺简单易行,不使用有机溶剂,对环境污染小,根据应用范围只需添加少量助剂或者完全不添加反应助剂,反应产物完全生物可降解的同时具有成本低的优点。
本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯的制备方法,包括以下步骤:
1)将聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,以及氯磺化试剂,进行氯磺化反应后,得到氯磺化聚丙撑碳酸酯。
本发明对所述氯磺化聚丙撑碳酸酯的制备方法中的氯磺化聚丙撑碳酸酯的结构、参数以及聚合度等,以及相应的优选方案,与前述氯磺化聚丙撑碳酸酯中的结构、参数以及聚合度等,以及相应的优选方案,优选可以一一对应,在此不再一一赘述。
本发明将聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,以及氯磺化试剂,进行氯磺化反应后,得到氯磺化聚丙撑碳酸酯。
本发明对所述聚丙撑碳酸酯或氯化聚丙撑碳酸酯的来源没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规方法制备或市售购买均可,在本发明中,氯化聚丙撑碳酸酯,可以为采用公开号为CN103881078A的专利中所提供的氯化聚丙撑碳酸酯的制备方法进行制备。
在本发明中,所述氯磺化试剂优选包括磺酰氯、氯磺酸和二氧化硫气体中的一种或多种,更优选为磺酰氯、氯磺酸或二氧化硫气体。
在本发明中,所述聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与氯磺化试剂的质量比优选为(1.5~7.4):1,更优选为(2.5~6.4):1,更优选为(3.5~5.4):1。
在本发明中,所述氯磺化反应的温度优选为60~120℃,更优选为70~110℃,更优选为80~100℃。
在本发明中,所述氯磺化反应的时间优选为20~120min,更优选为40~100min,更优选为60~80min。
在本发明中,所述氯磺化反应的原料中优选还包括助剂。
在本发明中,所述聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与助剂的质量比优选为20:(1~4),更优选为20:(1.5~3.5),更优选为20:(2~3)。
在本发明中,所述助剂优选包括分散剂。
在本发明中,所述分散剂优选包括二氧化硅、白炭黑、碳酸钙和滑石粉中的一种或多种,更优选为二氧化硅、白炭黑、碳酸钙或滑石粉。
本发明首次利用聚丙撑碳酸酯或氯化聚丙撑碳酸酯与磺酰氯反应得到氯磺化聚丙撑碳酸酯,实现产品粘度和分子量在一定范围内可调,而且氯磺化聚丙撑碳酸酯完全生物可降解,同时首次通过调整氯磺化反应的时间和反应温度,得到不同形态的氯磺化聚丙撑碳酸酯。本发明一锅法反应制备氯磺化聚丙撑碳酸酯,无需利用含氯有机溶剂,最大程度降低对环境的负面影响。
本发明为完整和细化整体技术方案,更好的保证氯磺化聚丙撑碳酸酯的结构,提高氯磺化聚丙撑碳酸酯的优异性能,上述氯磺化聚丙撑碳酸酯的制备方法,具体可以为以下步骤:
将聚丙撑碳酸酯或氯化聚丙撑碳酸酯以及相应的助剂加入反应容器中,进行机械搅拌,使其混合均匀;按照一定比例加入磺酰氯;在固定温度反应一定时间后,室温冷却产物,即可得到全生物降解的氯磺化聚丙撑碳酸酯材料。
本发明简要的反应式如下所示:
其中,x为1~2的整数;y为0~3的整数;n和m为聚合度,其中m≤n。
参见图1,图1为本发明提供的氯磺化聚丙撑碳酸酯的工艺流程简图。
本发明提供了上述技术方案中任意一项所述的氯磺化聚丙撑碳酸酯或上述技术方案中任意一项所述的制备方法所制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯在粘合剂、不干胶或涂料领域中的应用。
本发明提供的氯磺化聚丙撑碳酸酯的粘合性很好,是一种理想的胶黏剂,拓宽了聚丙撑碳酸酯的应用范围,氯磺化改性聚丙撑碳酸酯相较于现有的大多数改性聚丙撑碳酸酯方法,用料组分比较少,一锅法反应制备工艺更加简易,成本更低,而氯磺化聚丙撑碳酸酯可完全生物降解,不对环境造成负担。
本发明上述步骤提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯,该具有特定结构的氯磺化聚丙撑碳酸酯,由于磺酰基团和氯元素的共同作用,电负性极大增强,吸电子能力急剧提高,使其能够与其他材料有更好的相互作用,从而可应用于粘合剂、不干胶、涂料等领域。本发明在聚丙撑碳酸酯分子链上引入高活性的氯磺酰活性基团,可以实现不同程度地降低终产物的分子量,有效调控聚丙撑碳酸酯与不同基材的界面相容性,从而改变产品形态和粘度。
本发明立足于生物降解材料聚丙撑碳酸酯,旨在利用聚丙撑碳酸酯和磺酰氯一锅法反应,制备出全生物降解材料氯磺化聚丙撑碳酸酯,无论从结构还是性能上都是一种全新的高分子材料。本发明利用磺酰氯和聚丙撑碳酸酯直接反应,可以制备出不同分子量的氯磺化聚丙撑碳酸酯。通过调整氯磺化反应时间和反应温度,可以实现氯磺化聚丙撑碳酸酯数均分子量从11万到4千之间的有效调控,从而控制终产物的形态和粘度,有望实现在不同领域的广泛应用。
本发明还提供了利用一锅法反应制备氯磺化聚丙撑碳酸酯的合成路线,利用磺酰氯和聚丙撑碳酸酯直接发生反应,混合一锅法制备得到氯磺化聚丙撑碳酸酯,避免了使用氯气和其他有机氯溶剂,具有方法简单易行,对环境污染小等优点,不仅可以回避有机溶剂氯对环境的负面影响,同时可以根据反应时间和温度的调控获得不同状态的产物,更加适于工业化大规模的推广和应用。
实验结果表明,本发明通过一锅法成功制备得到了氯磺化聚丙撑碳酸酯,并且实现了分子量在4000~110000区间内调控,获得不同状态和粘度的终产物。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法进行详细描述,但是应当理解,这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制,本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
将20g聚丙撑碳酸酯(PPC)以及3g二氧化硅(SiO2)加入到三口烧瓶中,二氧化硅为分散剂,进行机械搅拌;在常温状态下加入5.4g的磺酰氯(SO2Cl2),随后在油浴锅中升温至110℃,氢氧化钠溶液处理尾气,进行氯磺化反应60min,然后立即倒入培养皿,室温冷却,得到半透明凝胶状态的氯磺化聚丙撑碳酸酯。
对本发明实施例1制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯进行表征和检测。
参见图2,图2为本发明实施例1制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片。
对本发明实施例得到的产品进行常温凝胶渗透色谱法测试。
参见表1,表1为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯以及纯PPC的分子量及分子量分布。
表1
序号 | 数均分子量Mn×10<sup>-4</sup> | 重均分子量Mw×10<sup>-4</sup> | 分子量分布Mw/Mn |
纯PPC | 11.42 | 46.42 | 4.07 |
实施例1 | 0.79 | 1.54 | 1.95 |
实施例2 | 0.70 | 1.36 | 1.94 |
实施例3 | 0.41 | 0.69 | 1.69 |
实施例4 | 1.77 | 3.91 | 2.22 |
由表1结果可知,产物分子量由11.42万降低到7900。
对本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯进行粘度测试(常温下粘度数据)。
参见图3,图3为本发明实施例1、2和3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的粘度数据。
对本发明实施例得到的产品进行杜马斯燃烧法进行元素分析。
参见表2,表2为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的元素分析结果。
表2
序号 | Cl含量(%) | S含量(%) |
纯PPC | 0.104 | |
实施例1 | 4.589 | 1.670 |
实施例2 | 3.998 | 1.131 |
实施例3 | 2.828 | 4.377 |
实施例4 | 1.234 | 0.117 |
由表2可知,实施例1制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯中氯的含量为4.589%,硫的含量为1.670%,由此证明氯磺化聚丙撑碳酸酯的成功制备。
利用核磁共振氢谱表征产物结构。
参见图4,图4为本发明实施例1、3和纯PPC的1H-NMR谱图。其中,a为实施例1制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的核磁共振氢谱。
由图4可以看出,与纯PPC谱图相比,在化学位移值1.51ppm、2.19ppm左右出现两个小峰(4号峰、5号峰),4号峰归属于主链上亚甲基被氯磺酰基取代后的-SO2ClHC-,5号峰归属于主链上亚甲基被氯原子、氯磺酰基取代后的-SO2ClHC-、-ClHC-;在化学位移值4.03ppm、4.56ppm、4.86ppm左右出现三个小峰(6号峰、7号峰、8号峰),6号、7号峰归属于侧甲基或端甲基的一氯取代后的-CH2Cl,8号峰归属于侧甲基或端甲基的二氯取代后的-CHCl2。
由核磁谱图的数据进一步证明了氯磺化反应的成功进行。
实施例2
将20g聚丙撑碳酸酯(PPC)以及3g二氧化硅(SiO2)加入到三口烧瓶中,二氧化硅为分散剂,进行机械搅拌;在常温状态下加入5.4g的磺酰氯(SO2Cl2),随后在油浴锅中升温至110℃,氢氧化钠溶液处理尾气,进行氯磺化反应70min,然后立即倒入培养皿,室温冷却,得到透明半流态氯磺化聚丙撑碳酸酯。
对本发明实施例2制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯进行表征和检测。
参见图5,图5为本发明实施例1制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片。
对本发明实施例得到的产品进行常温凝胶渗透色谱法测试。
参见表1,表1为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯以及纯PPC的分子量及分子量分布。
由表1可知,实施例2中的分子量降低到7000,说明增加反应时间产物分子量逐步降解。
对本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯进行粘度测试(常温下粘度数据)。
参见图3,图3为本发明实施例1、2和3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的粘度数据。
对本发明实施例得到的产品进行杜马斯燃烧法进行元素分析。
参见表2,表2为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的元素分析结果。
由表2可知,实施例2制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯中氯的含量为3.998%,硫的含量为1.131%,说明增加反应时间并没有使得氯磺化的程度增加。
实施例3
将20g氯化聚丙撑碳酸酯(CPPC)加入到三口烧瓶中,进行机械搅拌,在常温状态下加入5.4g的磺酰氯(SO2Cl2),随后在油浴锅中升温至110℃,氢氧化钠溶液处理尾气,进行氯磺化反应70min,然后立即倒入培养皿,室温冷却,得到乳黄色流态氯磺化聚丙撑碳酸酯。
对本发明实施例3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯进行表征和检测。
参见图6,图6为本发明实施例3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片。
对本发明实施例得到的产品进行常温凝胶渗透色谱法测试。
参见表1,表1为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯以及纯PPC的分子量及分子量分布。
由表1结果可知,产物分子量降低到4100,氯化PPC进一步进行氯磺化后分子量降解程度更高。
对本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯进行粘度测试(常温下粘度数据)。
参见图3,图3为本发明实施例1、2和3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的粘度数据。
对本发明实施例得到的产品进行杜马斯燃烧法进行元素分析。
参见表2,表2为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的元素分析结果。
由表2可知,实施例2制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯中氯的含量为2.828%,硫的含量为4.377%,说明氯化PPC在进行氯磺化时,硫含量可以得到提升。
利用核磁共振氢谱表征产物结构。
参见图4,图4为本发明实施例1、3和纯PPC的1H-NMR谱图。其中,b为实施例3制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的核磁共振氢谱。
由图4可以看出,氯磺化的成功。
实施例4
将20g氯化聚丙撑碳酸酯(CPPC)以及3g二氧化硅(SiO2)加入到三口烧瓶中,二氧化硅为分散剂,进行机械搅拌,同时,将10.8g的磺酰氯(SO2Cl2)与4.7g的邻苯二甲酸二辛脂(DOP)混合,邻苯二甲酸二辛脂作为有机溶剂固定剂,用于提高磺酰氯分解温度;在常温状态下往三口烧瓶中加入混合液,氢氧化钠溶液处理尾气,随后在油浴锅中升温至80℃,进行氯磺化反应60min,室温冷却,得到浅黄色粉末与块状混合的氯磺化聚丙撑碳酸酯。
对本发明实施例4制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯进行表征和检测。
参见图7,图7为本发明实施例4制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的外观照片。
对本发明实施例得到的产品进行常温凝胶渗透色谱法测试。
参见表1,表1为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯以及纯PPC的分子量及分子量分布。
由表1可知,实施例4中得到的产品的分子量降低到17700,说明降低温度可获得不同形态的产品。
由于其形态为固体,常温下粘度无法测得。
对本发明实施例得到的产品进行杜马斯燃烧法进行元素分析。
参见表2,表2为本发明实施例制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯的元素分析结果。
由表2可知,实施例4制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯中氯的含量为1.234%,硫的含量为0.117%。
以上对本发明提供的一种氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,和实施任何结合的方法。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定,并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素,那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的氯磺化聚丙撑碳酸酯,其特征在于,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯的数均分子量为2000~110000道尔顿;
所述氯磺化聚丙撑碳酸酯由聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与磺酰氯合成后得到。
3.根据权利要求1所述的氯磺化聚丙撑碳酸酯,其特征在于,所述氯磺化聚丙撑碳酸酯为可生物降解材料;
所述氯磺化聚丙撑碳酸酯包括氯磺化聚丙撑碳酸酯胶黏剂、氯磺化聚丙撑碳酸酯不干胶或氯磺化聚丙撑碳酸酯涂料。
4.一种如权利要求1~3任意一项所述的氯磺化聚丙撑碳酸酯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,以及氯磺化试剂,进行氯磺化反应后,得到氯磺化聚丙撑碳酸酯。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述氯磺化试剂包括磺酰氯和/或氯磺酸;
所述聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与氯磺化试剂的质量比为(1.5~7.4):1。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述氯磺化反应的温度为60~120℃;
所述氯磺化反应的时间为20~120min。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述氯磺化反应的原料中还包括助剂;
所述聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯,与助剂的质量比为20:(1~4)。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述助剂包括分散剂;
所述分散剂包括二氧化硅、白炭黑、碳酸钙和滑石粉中的一种或多种。
9.权利要求1~3任意一项所述的氯磺化聚丙撑碳酸酯或权利要求4~8任意一项所述的制备方法所制备的氯磺化聚丙撑碳酸酯在粘合剂、不干胶或涂料领域中的应用。
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