含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物及其制备方法，所述含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的分子链端由环氧基封端，本发明以末端具有醇羟基的低分子量二氧化碳-环氧化合物共聚物为起始原料，与碱金属氢化物、或碱金属、或碱金属氢氧化物反应一定时间后，再与环氧卤代烷反应，产物经分离纯化后得到含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物。本发明所涉及的低分子量共聚物有望在环氧树脂、新型降解材料及二氧化碳基新型功能材料的制备过程中作为重要的原材料；是开辟新型碳源、减少温室气体二氧化碳排放的一种有效途径；且这种含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法简单、易控，收率好。
【专利说明】含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物及其制
备方法
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及一种含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物及其制备方法。
【【背景技术】】
[0002]温室气体二氧化碳的排放被认为是引起温室效应的罪魁，以二氧化碳与环氧化合物共聚为代表的二氧化碳共聚物具有规模化生产的价值并有望成为新型碳源在聚合物合成工业领域获得应用。其中，低分子量二氧化碳共聚物树脂的应用近年来引起人们的关注:申请号为201310229841.5的中国专利，公开了一种基于低分子量二氧化碳共聚物的可逆加成-断裂链转移自由基聚合反应(RAFT)试剂及其制备方法；申请号为201310228554.2的中国专利，公开了一种基于低分子量二氧化碳共聚物的ATRP试剂及其制备方法；申请号为201010224108.0的中国专利，公开了一种含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系减水剂及其合成方法；申请号为200710055211.5的中国专利，公开了一种使用低分子量二氧化碳-环氧化合物共聚物制备全生物降解无纺布的方法。这种含有环氧基的低分子量二氧化碳共聚物能够用于含有二氧化碳-环氧化合物共聚物组分的环氧树脂的制备；同时作为一种环氧试剂或有机、高分子合成中间体进一步得到应用。而二氧化碳共聚物树脂的应用技术能够有效减少温室气体二氧化碳的排放，有利于维护生态环境中碳循环平衡和持续发展。【
【发明内容】
】
[0003]本发明要解决的技术问题，在于提供一种含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物及其制备方法，该共聚物能够用于环氧树脂的制备，能够拓展二氧化碳共聚物树脂的应用领域，减少温室气体二氧化碳的排放，有利于维护生态环境中碳循环平衡和持续发展。
[0004]本发明是这样实现的:
[0005]一种含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物，所述含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的分子链端由环氧基封端，其分子结构式为以下分子结构式中的至少一种:
[0006]
【权利要求】
1.一种含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物，其特征在于:所述含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的分子链端由环氧基封端，其分子结构式为以下分子结构式中的至少一种:
2.如权利要求1所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物，其特征在于:所述含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的数均分子量为300— 30000。
3.如权利要求1所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:制备方法包括如下步骤: 将低分子量二氧化碳共聚物干燥，于有机溶剂中配成3~50wt%的溶液，通氮气鼓泡.15~30min后；在通氮气及搅拌下，加入碱金属、或碱金属氢氧化物、或碱金属氢化物反应.2~5h，再加入环氧卤代烷，在30~50°C下继续反应4~8h后，将反应体系在50~150°C下进行减压旋蒸除溶剂后，加入氯仿或乙醚将反应混合物稀释成3~60wt%的溶液，过滤后将所得产物真空干燥至恒重，即得到环氧基封端的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物，滤液用5~30ml的水洗涤2次，再次旋蒸回收溶剂。
4.根据权利要求3所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:所述低分子量二氧化碳共聚物具有末端醇羟基，其分子结构式为以下分子结构式中的至少一种:
5.根据权利要求3所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:所述有机溶剂为二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、甲苯、苯、二氯甲烷、氯仿、1，1，2，2-四氯乙烷、苄基氯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:所述碱金属为钾、钠或锂中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中的至少一种。
8.根据权利要求3所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:所述碱金属氢化物为氢化钾、氢化钠或氢化锂中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:所述环氧卤代烷为环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、环氧碘丙烷，1，2-环氧氯丁烷、1，2-环氧溴丁烷、1，2-环氧碘丁烷中的至少一种。
10.如权利要求3所述的含有环氧基的低分子量二氧化碳-环氧化物共聚物的制备方法，其特征在于:所述低分子量二氧化碳共聚物，碱金属、或碱金属氢氧化物、或碱金属氢化物，环氧卤代烷的物质的量比为:低分子量二氧化碳共聚物/碱金属、或碱金属氢氧化物、或碱金属氢化物/环氧卤代烷=100/100~600/100~800。
【文档编号】C08G64/42GK103897167SQ201410108980
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】全志龙 申请人:华侨大学