CN115785458B - 一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 - Google Patents
一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115785458B CN115785458B CN202211576523.1A CN202211576523A CN115785458B CN 115785458 B CN115785458 B CN 115785458B CN 202211576523 A CN202211576523 A CN 202211576523A CN 115785458 B CN115785458 B CN 115785458B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- polylactic acid
- aliphatic
- prepolymer
- aliphatic polyester
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法,由结晶型聚乳酸硬段和脂肪族聚酯软段经扩链剂嵌段聚合而成;所述结晶型聚乳酸为以二元醇或二元酸引发丙交酯开环聚合制得的双端羟基或羧基聚乳酸预聚体,脂肪族聚酯预聚体为以脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和脂肪族酸酐、脂肪族二元醇和脂肪族二元酸及脂肪族酸酐中的一种为单体,通过融熔缩聚制得的双羟基或羧基封端的脂肪族聚酯预聚体。该方法制备工艺简单、反应时间短,制得的共聚物力学性能优异、完全可生物降解且分子结构可设计和分子量可控制。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体而言,涉及一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法。
背景技术
聚乳酸是一种以植物淀粉为原料,经发酵和化学合成制得的热塑性聚酯,具有良好的生物相容性,可在微生物、水、酸、碱等作用下完全降解,最终产物为二氧化碳和水,属于可再生的环境友好型材料。同时,聚乳酸具有强度和模量高以及易于加工等优点,目前广泛应用于农业、电子电气、生物医用等多领域。但是,聚乳酸因固有的脆性高、韧性差、断裂伸长率低(约4%)等缺点,大大限制了其应用。
为解决上述问题,人们对聚乳酸进行改性。例如,专利CN107973907A介绍了一种嵌段脂肪族-芳香族-聚乳酸共聚酯及其制备方法,用熔融缩聚制得的脂肪族-芳香族共聚酯引发丙交酯开环制备脂肪族-芳香族-聚乳酸共聚酯预聚物,将预聚物与二异氰酸酯混合通过溶液聚合进行扩链,经溶剂沉淀干燥得到脂肪族-芳香族-聚乳酸共聚酯。该共聚酯结构中含有芳环结构,结构较稳定,但降解性能差;且制备过程中使用的有机溶剂易挥发,对人体产生危害;该共聚酯的断裂伸长率相较于聚乳酸有一定程度的提高,但其拉伸强度相较于聚乳酸却大幅度降低。
专利CN114479025A介绍了一种高柔韧性聚乳酸共聚物及其制备方法,将乳酸与戊烯二酸进行酯化缩聚反应,再将缩聚产物与叔戊基过氧新癸酸酯进行交联反应,得到的聚乳酸共聚物具有良好的柔韧性。但是乳酸与戊烯二酸酯化缩聚时间长、生产效率低。交联产物可塑性差,加工困难,难以回收再利用。
上述专利介绍的聚乳酸共聚物的制备方法中,不能兼具制备工艺简单、反应时间短、优异的力学性能、可塑性能、良好的可生物降解性和生物相容性等多方面特性,大大限制了其在某些领域的应用。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种制备工艺简单、反应时间短、力学性能优异、完全可生物降解且分子结构可设计和分子量可控制的聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种聚乳酸嵌段共聚物,由结晶型聚乳酸硬段和脂肪族聚酯软段经扩链剂嵌段聚合而成;所述结晶型聚乳酸为以二元醇或二元酸引发丙交酯开环聚合制得的双端羟基或羧基聚乳酸预聚体,脂肪族聚酯预聚体为以脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和脂肪族酸酐、脂肪族二元醇和脂肪族二元酸及脂肪族酸酐中的一种为单体,通过融熔缩聚制得的双羟基或羧基封端的脂肪族聚酯预聚体。
优选地,所述结晶型聚乳酸预聚体与脂肪族聚酯预聚体的质量比为1:20~20:1。
优选地,所述扩链剂的质量含量为结晶型聚乳酸预聚体和脂肪族聚酯预聚体总量的0.1~10%。
优选地,所述结晶型聚乳酸预聚体的数均分子量范围为6000-20000;结晶型聚乳酸预聚体的玻璃化转变温度为54-62℃。
优选地,所述脂肪族聚酯预聚体的数均分子量范围为1000-20000;脂肪族聚酯预聚体的玻璃化转变温度低于-50℃;脂肪族聚酯预聚体分子结构由4种以上的脂肪族聚酯重复结构单元构成。
优选地,所述脂肪族二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三乙二醇、二缩三丙二醇、PEG-200、PEG-400、PEG-600、PPG-200、PPG-400和PPG-600中的任意一种或其任意比例的混合物。
优选地,所述脂肪族二元酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、衣康酸、富马酸中的任意一种或其任意比例的混合物。
优选地,所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、乙二醇二缩水甘油醚(GDE)、1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDE)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(HDE)、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯
(UVR-6128)、3,4-环氧环己基-3’,4’-环氧环己烷羧酸酯(HS-21)、1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚(CHDMGE)、1,4-丁二醇二缩水甘油醚(XY622)、双酚A-二缩水甘油醚(EP)、邻苯二甲酸酐(PA)、2,2-双(2-噁唑啉)(BOZ)、2,2-(1,3-亚苯基)-二噁唑啉(PBO)中的任意一种或其任意比例的混合物。
一种制备如上述的聚乳酸嵌段共聚物的方法,包括以下步骤:
(1)聚乳酸预聚体的制备
在无水无氧条件下,将丙交酯、二元醇或二元酸按摩尔比100-10000:1混合,然后加入占单体质量0.1-1%的开环聚合催化剂,于120-200℃、真空条件下反应2-8h,制得双羟基或双羧基封端的聚乳酸预聚体;
(2)脂肪族聚酯预聚体的制备
将脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和脂肪族酸酐、脂肪族二元醇和脂肪族二元酸及脂肪族酸酐中的一种按醇酸比1:
1.05-1.5或1.05-1.5:1混合,然后加入抗氧剂,在惰性气氛下搅拌并阶段升温至120-180℃,酯化反应1-6h后加入占单体总质量0.01-0.5%的缩合聚合催化剂和抗氧剂,在抽真空条件下,搅拌升温至180-230℃,继续反应2-8h,制得双羧基或双羟基封端的脂肪族聚酯预聚体;
(3)聚乳酸嵌段共聚物制备
将步骤(1)制备的聚乳酸预聚体和步骤(2)制备的脂肪族聚酯预聚体混合后,在惰性气氛下搅拌升温至180-230℃,待反应物完全熔融混匀后,加入扩链剂,在抽真空条件下反应20-60min,得到聚乳酸嵌段共聚物。
优选地,所述开环聚合催化剂为硫酸(H2SO4)、对甲苯磺酸(TsOH)、三氟甲磺酸(TfOH)、三氟甲磺酸甲酯、四氯化锡(SnCl4)、三异丙氧基铝、辛酸亚锡(Sn(Oct)2)、乳酸锌、乙醇铁(IRON(III))、正丁醇铁、乳酸亚铁(E585)、乙酰丙酮亚铁中的任意一种或其任意比例的混合物;所述缩合聚合催化剂为钛酸四丁酯(TBT)、钛酸四异丙酯(TPT)、钛酸四乙酯、对甲苯磺酸(TsOH)、异辛酸锂、丁基锡酸、草酸亚锡(SnC2O4)、辛酸亚锡(Sn(Oct)2)和氯化亚锡(E512)中的任意一种或其任意比例的混合物。
优选地,所述抗氧剂为抗氧剂246、抗氧剂300、bht、抗氧剂9701、抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的任意一种或其任意比例的混合物。
本发明的有益效果如下:
1.聚乳酸预聚体硬段为刚性材料,可提供优异的力学强度;脂肪族聚酯预聚体软段的柔顺性高,可提供优异的弹性,从而赋予聚乳酸嵌段共聚物优良的力学性能。其次,通过调控软段/硬段两相的比例,能够实现聚乳酸嵌段共聚物的微观结构和性能的有效调控,满足不同应用领域的需求。
2.聚乳酸嵌段共聚物的制备采用酯化、缩聚和扩链技术,制备过程无“三废”产生,绿色环保,制备工艺简单,反应时间短,生产成本低。
3.制备聚乳酸嵌段共聚物的原料既可以来源于生物质资源,也可以来源于化石资源。聚乳酸嵌段共聚物具有优异的生物相容性,可完全生物降解,属于生态环境友好型高分子材料。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例,都应当属于本申请保护的范围。
实施例1:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.18g 1,4-丁二醇和0.72g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为18000,分子量分布为1.73,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为60.5℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入11.19g1,3-丙二醇、13.25g1,4-丁二醇、9.45g(0.08mol)丁二酸、11.69g己二酸、16.18g癸二酸和4.64g富马酸,再加入66.40mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入132.79mg草酸亚锡、132.79mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应4h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为9000,分子量分布为1.63,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-60.2℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的脂肪族聚酯预聚体20g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入450mg HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例2:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.45g 1,4-丁二醇和0.72g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为12000,分子量分布为1.67,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为56.4℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入12.56g(0.165mol)1,3-丙二醇、14.87g1,4-丁二醇、11.81g丁二酸、14.61g己二酸和20.23g癸二酸,再加入74.07mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入148.15mg草酸亚锡、148.15mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为8000,分子量分布为1.60,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-59.3℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的脂肪族聚酯预聚体15g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入225mg HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
对比例1:
取实施例2制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体15g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至200℃,待反应物完全熔融后,制得聚乳酸共混物。
实施例3:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.90g 1,4-丁二醇和0.72g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为8000,分子量分布为1.52,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为55.4℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入12.56g 1,3-丙二醇、14.87g 1,4-丁二醇、11.81g丁二酸、14.61g己二酸和20.23g癸二酸,再加入74.07mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入148.15mg草酸亚锡、148.15mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应2h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为7800,分子量分布为1.58,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-54.3℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的脂肪族聚酯预聚体10g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入150mg HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例4:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.45g 1,4-丁二醇和1.44g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为14000,分子量分布为1.69,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为56.7℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入7.91g 1,3-丙二醇、9.37g 1,4-丁二醇、5.31g一缩二乙二醇、9.61g二缩三丙二醇、4.72g丁二酸、11.69g己二酸、24.27g(0.12mol)癸二酸和5.20g衣康酸,再加入78.09mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入156.18mg草酸亚锡、156.18mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为7700,分子量分布为1.76,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-58.7℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体5g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入75mg HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例5:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.45g 1,4-丁二醇和0.14g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为6000,分子量分布为1.57,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为54.6℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入11.87g 1,3-丙二醇、14.06g 1,4-丁二醇、9.45g丁二酸、11.69g己二酸和16.18g癸二酸,再加入63.25mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入126.50mg草酸亚锡、126.50mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为6500,分子量分布为1.52,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-55.9℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体15g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入112.5mg HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例6:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.45g1,4-丁二醇和0.72g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应2h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为8000,分子量分布为1.53,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为55.7℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入7.00g 1,3-丙二醇、8.29g 1,4-丁二醇、4.24g一缩二乙二醇、16.00g PEG-400、4.72g丁二酸、11.69g己二酸、8.09g癸二酸、5.20g衣康酸和4.64g富马酸,再加入69.89mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入139.78mg草酸亚锡、139.78mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为8500,分子量分布为1.56,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-60.4℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体15g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入300mg HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例7:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.45g 1,4-丁二醇和0.72g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应8h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为10000,分子量分布为1.63,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为56.1℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入13.70g 1,3-丙二醇、16.22g 1,4-丁二醇、9.45g丁二酸、11.69g己二酸和16.18g癸二酸,再加入67.24mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入134.48mg草酸亚锡、134.48mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为4000,分子量分布为1.54,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-50.1℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体100g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体15g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入337.5mg HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例8:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.45g乙二酸和0.72g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羧基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为7000,分子量分布为1.59,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为54.6℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入11.42g 1,3-丙二醇、13.52g 1,4-丁二醇、12.99g丁二酸、16.08g己二酸和22.25g癸二酸,再加入76.25mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入152.49mg草酸亚锡、152.49mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羧基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为7900,分子量分布为1.68,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-57.6℃。
3、取上述步骤所制得的羧基封端的聚乳酸预聚体100g和羧基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体15g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入187.5mg BOZ,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例9:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144g丙交酯、0.73g己二酸和0.72g辛酸亚锡,在160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羧基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为7500,分子量分布为1.57,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为54.6℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入11.42g 1,3-丙二醇、13.52g 1,4-丁二醇、12.99g丁二酸、16.08g己二酸和22.25g癸二酸,再加入76.25mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入152.49mg草酸亚锡、152.49mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羧基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为7900,分子量分布为1.68,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-57.6℃。
3、取上述步骤所制得的羧基封端的聚乳酸预聚体100g和羧基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体15g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入455.3mg EP,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例10:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、45.1mg1,4-丁二醇和0.14g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为14000,分子量分布为1.77,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为56.8℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入29.68g 1,3-丙二醇、35.15g 1,4-丁二醇、23.62g丁二酸、29.23g己二酸和40.45g癸二酸,再加入158.12mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入316.24mg草酸亚锡、316.24mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为6500,分子量分布为1.54,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-56.5℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体50g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体50g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入3.0g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例11:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、180.2mg1,4-丁二醇和0.14g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为9000,分子量分布为1.57,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为55.4℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入25.11g 1,3-丙二醇、29.74g 1,4-丁二醇、23.62g丁二酸、29.23g己二酸和40.45g癸二酸,再加入148.15mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入296.30mg草酸亚锡、296.30mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应2h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为7500,分子量分布为1.72,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-59.3℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体30g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体70g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入4.2g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例12:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、90.1mg1,4-丁二醇和0.14g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为12000,分子量分布为1.67,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为56.4℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入25.11g 1,3-丙二醇、29.74g 1,4-丁二醇、23.62g丁二酸、29.23g己二酸和40.45g癸二酸,再加入148.15mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入296.30mg草酸亚锡、296.30mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应4h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为7500,分子量分布为1.72,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-59.3℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体35g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚65g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入4.0g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例13:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、90.1mg1,4-丁二醇和28.8mg辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为7000,分子量分布为1.57,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为54.4℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入21.31g 1,3-丙二醇、25.23g 1,4-丁二醇、6.71g一缩二丙二醇、7.51g二缩三乙二醇、17.71g丁二酸、21.92g己二酸、30.34g癸二酸和19.52g衣康酸,再加入150.25mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入300.49mg草酸亚锡、300.49mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为8200,分子量分布为1.65,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-62.1℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体15g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体85g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至200℃,待反应物完全熔融后,加入7.6g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例14:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、90.1mg1,4-丁二醇和0.29g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为14000,分子量分布为1.73,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为58.7℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入21.31g 1,3-丙二醇、25.23g 1,4-丁二醇、10.00g PEG-200、20.00g PPG-400、17.71g丁二酸、21.92g己二酸、30.34g癸二酸和17.41g富马酸,再加入163.92mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入327.85mg草酸亚锡、327.85mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为8500,分子量分布为1.58,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-60.2℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体10g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体90g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入5.8g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
对比例2:
将25.11g 1,3-丙二醇、29.74g 1,4-丁二醇、23.62g丁二酸、29.23g己二酸、40.45g癸二酸和15g实施例14制得的羟基封端的聚乳酸预聚体,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入304.98mg草酸亚锡、304.98mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,得到聚乳酸多嵌段共聚物。
实施例15:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、90.1mg1,4-丁二醇和0.29g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应8h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为15000,分子量分布为1.75,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为59.5℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入25.11g 1,3-丙二醇、29.74g 1,4-丁二醇、23.62g丁二酸、29.23g己二酸和40.45g癸二酸,再加入163.92mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入327.85mg草酸亚锡、327.85mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为8500,分子量分布为1.58,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-60.2℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体5g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体100g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入6.1g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例16:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、90.1mg1,4-丁二醇和0.14g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为12000,分子量分布为1.67,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为56.4℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入21.31g 1,3-丙二醇、25.23g 1,4-丁二醇、6.71g一缩二丙二醇、10.00g PEG-200、14.17g丁二酸、17.54g己二酸、24.27g癸二酸、15.61g衣康酸和13.93g富马酸,再加入148.77mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入297.54mg草酸亚锡、297.54mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为8700,分子量分布为1.60,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-56.9℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体20g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体80g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入4.8g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例17:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、90.1mg1,4-丁二醇和0.14g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应2h,制得羟基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为9000,分子量分布为1.57,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为56.1℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入25.11g 1,3-丙二醇、29.74g 1,4-丁二醇、17.71g丁二酸、21.92g己二酸、30.34g癸二酸和14.71g马来酸酐,再加入139.53mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入279.07mg草酸亚锡、279.07mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为7500,分子量分布为1.79,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-54.8℃。
3、取上述步骤所制得的羟基封端的聚乳酸预聚体25g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体75g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入4.6g HDI,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
实施例18:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入28.80g丙交酯、90.04mg乙二酸和0.14g辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应4h,制得羧基封端的聚乳酸预聚体。聚乳酸预聚体的相对数均分子量为7000,分子量分布为1.47,利用示差扫描量热仪(DSC)对该结晶型聚乳酸预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为54.4℃。
2、向装有机械搅拌、氮气出入口、冷凝装置、温度计的四口烧瓶中加入22.83g 1,3-丙二醇、27.04g 1,4-丁二醇、25.98g丁二酸、32.15g己二酸和44.50g癸二酸,再加入152.49mg抗氧剂1010/168复配物,在氮气气氛下,由140℃阶段升温至180℃,酯化反应3h后加入304.98mg草酸亚锡、304.98mg抗氧剂1010/168复配物,阶段升温至220℃,并不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,缩聚反应6h,制得羧基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体。高柔顺性脂肪族聚酯预聚体的相对数均分子量为8000,分子量分布为1.66,利用示差扫描量热仪(DSC)对该高柔顺性脂肪族聚酯预聚体进行分析,测得其玻璃化转变温度为-58.9℃。
3、取上述步骤所制得的羧基封端的聚乳酸预聚体15g和羟基封端的高柔顺性脂肪族聚酯预聚体85g,加入到装有机械搅拌、氮气出入口、温度计的三口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌升温至180℃,待反应物完全熔融后,加入7.0g HDE,不断抽真空,将反应装置内的压强由常压减至1000Pa,反应30min,制得聚乳酸嵌段共聚物。
对比例3:
1、在无水无氧条件下,向反应瓶中加入144.13g丙交酯、45.06mg1,4-丁二醇和72.1mg辛酸亚锡,在温度160℃、压强由常压减至1000Pa下,真空封瓶反应24h,制得羟基封端的聚乳酸均聚物。
性能测试:
拉伸性能按GB/T 1040.1-2006标准进行测试,悬臂梁缺口冲击强度按GB/T 1843-2008标准进行测试。
生物降解性能测试方法如下:将试样在37℃的脂肪酶溶液中降解30天后计算试样质量损失率(降解率,%)。所述脂肪酶溶液的配制:将一定质量的脂肪酶溶解于250ml的pH为6.86的混合磷酸盐溶液(0.025M)中,配制成浓度为5mg/ml的脂肪酶溶液。
实施例及对比例所制材料的性能测试结果见表1。
表1.聚乳酸嵌段共聚物性能测试结果
实施例1~9中结晶型聚乳酸硬段占比大,材料的强度大,表现出的是塑料。实施例10~17以高柔顺性脂肪族聚酯软段为主,具有高韧性特点,此时表现出热塑性弹性体特性。对比例1在不添加扩链剂情况下得到聚乳酸硬段与脂肪族聚酯软段共混物。简单的共混由于软硬两相之间没有化学键作用,容易造成相分离,所得到的共混物性能差。对比例2为端羟基聚乳酸预聚体与二元醇和二元酸直接进行酯化缩聚反应,不添加扩链剂条件下所得的聚乳酸多嵌段共聚物,该方法所得的共聚物分子结构不可控,从而影响产物性能。对比例3为聚乳酸均聚物,表现为断裂伸长率低。因此,由上表可知,通过调控软硬段两相比例可以得到性能完全不同的材料,可以根据应用要求去进行简单的设计,这也大大拓宽了可生物降解材料的应用领域。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种聚乳酸嵌段共聚物,其特征在于,由结晶型聚乳酸硬段和脂肪族聚酯软段经扩链剂嵌段聚合而成;所述结晶型聚乳酸为以二元醇或二元酸引发丙交酯开环聚合制得的双端羟基或羧基聚乳酸预聚体,脂肪族聚酯预聚体为以脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和脂肪族酸酐、脂肪族二元醇和脂肪族二元酸及脂肪族酸酐中的一种为单体,通过融熔缩聚制得的双羟基或羧基封端的脂肪族聚酯预聚体,
所述脂肪族聚酯预聚体的数均分子量范围为1000-20000;脂肪族聚酯预聚体的玻璃化转变温度低于-50℃;脂肪族聚酯预聚体分子结构由4种以上的脂肪族聚酯重复结构单元构成,
所述结晶型聚乳酸预聚体的数均分子量范围为6000-20000;结晶型聚乳酸预聚体的玻璃化转变温度为54-62℃。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物,其特征在于,所述结晶型聚乳酸预聚体与脂肪族聚酯预聚体的质量比为1:20~20:1。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物,其特征在于,所述扩链剂的质量含量为结晶型聚乳酸预聚体和脂肪族聚酯预聚体总量的0.1~10%。
4.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物,其特征在于,所述脂肪族二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三乙二醇、二缩三丙二醇、PEG-200、PEG-400、PEG-600、PPG-200、PPG-400和PPG-600中的任意一种或其任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物,其特征在于,所述脂肪族二元酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、衣康酸、富马酸中的任意一种或其任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物,其特征在于,所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧环己基-3’,4’-环氧环己烷羧酸酯、1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A-二缩水甘油醚、邻苯二甲酸酐、2,2-双(2-噁唑啉)、2,2-(1,3-亚苯基)-二噁唑啉中的任意一种或其任意比例的混合物。
7.一种制备如权利要求1-6任一所述的聚乳酸嵌段共聚物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)聚乳酸预聚体的制备
在无水无氧条件下,将丙交酯、二元醇或二元酸按摩尔比100-10000:1混合,然后加入占单体质量0.1-1%的开环聚合催化剂,于120-200℃、真空条件下反应2-8h,制得双羟基或双羧基封端的聚乳酸预聚体;
(2)脂肪族聚酯预聚体的制备
将脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和脂肪族酸酐、脂肪族二元醇和脂肪族二元酸及脂肪族酸酐中的一种按醇酸比1:1.05-1.5或1.05-1.5:1混合,然后加入抗氧剂,在惰性气氛下搅拌并阶段升温至120-180℃,酯化反应1-6h后加入占单体总质量0.01-0.5%的缩合聚合催化剂和抗氧剂,在抽真空条件下,搅拌升温至180-230℃,继续反应2-8h,制得双羧基或双羟基封端的脂肪族聚酯预聚体;
(3)聚乳酸嵌段共聚物制备
将步骤(1)制备的聚乳酸预聚体和步骤(2)制备的脂肪族聚酯预聚体混合后,在惰性气氛下搅拌升温至180-230℃,待反应物完全熔融混匀后,加入扩链剂,在抽真空条件下反应20-60min,得到聚乳酸嵌段共聚物。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述开环聚合催化剂为硫酸、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸甲酯、四氯化锡、三异丙氧基铝、辛酸亚锡、乳酸锌、乙醇铁、正丁醇铁、乳酸亚铁、乙酰亚铁中的任意一种或其任意比例的混合物;所述缩合聚合催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯、对甲苯磺酸、异辛酸锂、丁基锡酸、草酸亚锡、辛酸亚锡和氯化亚锡中的任意一种或其任意比例的混合物。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂246、抗氧剂300、bht、抗氧剂9701、抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1076中的任意一种或其任意比例的混合物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211576523.1A CN115785458B (zh) | 2022-12-09 | 2022-12-09 | 一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211576523.1A CN115785458B (zh) | 2022-12-09 | 2022-12-09 | 一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115785458A CN115785458A (zh) | 2023-03-14 |
CN115785458B true CN115785458B (zh) | 2023-09-22 |
Family
ID=85418109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211576523.1A Active CN115785458B (zh) | 2022-12-09 | 2022-12-09 | 一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115785458B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10120773A (ja) * | 1996-10-18 | 1998-05-12 | Mitsui Chem Inc | 脂肪族ブロックコポリエステルの製造方法 |
CN101024696A (zh) * | 2007-02-13 | 2007-08-29 | 四川大学 | 一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 |
CN101367983A (zh) * | 2007-08-16 | 2009-02-18 | 广州金发科技股份有限公司 | 一种脂肪族聚酯复合物及其制备方法 |
CN104356374A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种脂肪族-聚乳酸多嵌段共聚物 |
CN104497318A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 青岛科技大学 | 一种脂肪族可生物降解热塑性聚酯弹性体及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-09 CN CN202211576523.1A patent/CN115785458B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10120773A (ja) * | 1996-10-18 | 1998-05-12 | Mitsui Chem Inc | 脂肪族ブロックコポリエステルの製造方法 |
CN101024696A (zh) * | 2007-02-13 | 2007-08-29 | 四川大学 | 一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 |
CN101367983A (zh) * | 2007-08-16 | 2009-02-18 | 广州金发科技股份有限公司 | 一种脂肪族聚酯复合物及其制备方法 |
CN104356374A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-02-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种脂肪族-聚乳酸多嵌段共聚物 |
CN104497318A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 青岛科技大学 | 一种脂肪族可生物降解热塑性聚酯弹性体及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王国建.《特种与功能高分子材料》.中国石化出版社,2004,328-329. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115785458A (zh) | 2023-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0832145B1 (en) | Thermoplastic biodegradable polyester, a process for the preparation thereof and articles manufactured therefrom | |
CN108250415B (zh) | 一种聚(γ-丁内酯)-b-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 | |
CN110407991B (zh) | 一种基于2,5-呋喃二甲酸聚酯和脂肪族聚碳酸酯的多嵌段共聚物及其制备方法 | |
CN108884214B (zh) | 生产呋喃基聚酯的方法 | |
Jin et al. | Properties and biodegradation of poly (ethylene adipate) and poly (butylene succinate) containing styrene glycol units | |
CN114805764A (zh) | 一种可生物降解的嵌段共聚酯的合成方法以及嵌段共聚酯 | |
CN113968961A (zh) | 一种聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯-聚乳酸共聚物及制备方法 | |
CN115926124A (zh) | 一种聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯基热塑性聚酯弹性体及其制备方法 | |
CN115785458B (zh) | 一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法 | |
CN108559067B (zh) | 长链支化聚合物型加工助剂及其制备方法和其应用 | |
US6730709B2 (en) | Biodegradable recycled polyester resin and production process therefor | |
US9102782B2 (en) | Transparent copolyester, preparing method thereof and articles made from the same | |
CN115322350B (zh) | 一种可降解生物基聚酯及其制备方法和应用 | |
CN115746275B (zh) | 一种聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物及其制备方法 | |
CN102020773B (zh) | 一种可生物降解共聚物及其制备方法 | |
EP0792901A1 (en) | Production of aliphatic copolyesters | |
CN102942687A (zh) | 一种阻燃脂肪-芳香族共聚酯及其制备方法 | |
CN115785415A (zh) | 一种聚乳酸共聚物及其制备方法 | |
CN113372543A (zh) | 低结晶度pbs及其制备方法 | |
CN1621433A (zh) | 高分子量乳酸共聚物的制备方法 | |
JPH0971641A (ja) | 高分子量ポリエステルの製造方法 | |
JP3100314B2 (ja) | 高分子量脂肪族ポリエステルの製造方法 | |
CN111194326A (zh) | 基于聚丙交酯的组合物 | |
CN113881056B (zh) | 一种聚乳酸基共聚物及其制备方法 | |
JP3202912B2 (ja) | 高分子量脂肪族ポリエステルの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |