一种聚酯-聚碳酸酯-聚酯多嵌段共聚物的制备方法_2

文档序号:8936838阅读:来源:国知局
酯(183. 6mg, l.Smmol)到反应混合物中开始第二嵌段聚合。当第二嵌段聚合进行了 0.5小时后,1HNMR 检测第二单体三亚甲基碳酸酯也基本消耗完了,再加入DBU(17. 8yL,120ymol)到混合物 中去,磁力搅拌大约10分钟后,加入丙交酯(260mg,1.8mmol)开始第三嵌段聚合反应。但 反应进行了 3小时后,1HNMR检测反应基本结束。终止反应。将反应液滴加入冷的甲醇溶 液中,有聚合物析出。离心分离得到白色固体,转移至真空干燥箱中干燥。聚合物结构通过 虫NMR与13CNMR鉴定,聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。经测定,聚合物的转化率 为> 99%,产率为 44%,Mn/MwS1. 10。
[0045] 实施例4
[0046]将S-戊内酯(162yL,1. 8mmol),DPP(15. 0mg,60ymol)加入到具有 2mLCH2Cl2 的聚合管中。再将引发剂苄醇(6.24yL,60ymol)加入到反应体系中去开启聚合反应,聚 合反应在室温下进行,并且整个体系在氩气保护下。当第一个聚合反应在磁力搅拌中进 行了 45分钟后,1HNMR检测戊内酯基本消耗完了,再加入三亚甲基碳酸酯(183. 6mg, l.Smmol)到反应混合物中开始第二嵌段聚合。当第二嵌段聚合进行了 15小时后,1HNMR检 测第二单体三亚甲基碳酸酯也基本消耗完了,再加入MTBD(17. 2yL,120ymol)到混合物 中去,磁力搅拌大约10分钟后,加入丙交酯(260mg,1.8mmol)开始第三嵌段聚合反应。但 反应进行了 2小时后,1HNMR检测反应基本结束。终止反应。将反应液滴加入冷的甲醇溶 液中,有聚合物析出。离心分离得到白色固体,转移至真空干燥箱中干燥。聚合物结构通过 虫NMR与13CNMR鉴定,聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。经测定,聚合物的转化率 为> 99%,产率为 47%,Mn/MwS1.07。
[0047] 实施例5
[0048]将e-己内酯(191yL,1. 8mmol),MSA(4. 0yL,60ymol)加入到具有 2mLCH2Cl2 的聚合管中。再将引发剂苄醇(6.24yL,60ymol)加入到反应体系中去开启聚合反应,聚 合反应在室温下进行,并且整个体系在氩气保护下。当第一个聚合反应在磁力搅拌中进行 了 1.5小时后,1HNMR检测戊内酯基本消耗完了,再加入三亚甲基碳酸酯(183.6mg, l.Smmol)到反应混合物中开始第二嵌段聚合。当第二嵌段聚合进行了 3小时后,1HNMR检 测第二单体三亚甲基碳酸酯也基本消耗完了,再加入MTBD(17. 2yL,120ymol)到混合物 中去,磁力搅拌大约10分钟后,加入丙交酯(260mg,1.8mmol)开始第三嵌段聚合反应。但 反应进行了 3小时后,1HNMR检测反应基本结束。终止反应。将反应液滴加入冷的甲醇溶 液中,有聚合物析出。离心分离得到白色固体,转移至真空干燥箱中干燥。聚合物结构通过 虫NMR与13CNMR鉴定,聚合物的分子量及分散度通过GPC测定(见附图3)。经测定,聚合 物的转化率为>99%,产率为52%,Mn/MwS1. 11。
[0049] 实施例6
[0050]将 丁内酯(144yL,1.8mmol),Tf0H(5. 14yL,60ymol)加入到具有2mLCH2C12 的聚合管中。再将引发剂苄醇(6.24yL,60ymol)加入到反应体系中去开启聚合反应,聚 合反应在室温下进行,并且整个体系在氩气保护下。当第一个聚合反应在磁力搅拌中进 行了 5小时后,1HNMR检测戊内酯基本消耗完了,再加入三亚甲基碳酸酯(183. 6mg, l.Smmol)到反应混合物中开始第二嵌段聚合。当第二嵌段聚合进行了 0.5小时后,1HNMR 检测第二单体三亚甲基碳酸酯也基本消耗完了,再加入MTBD(17. 2yL,120ymol)到混合 物中去,磁力搅拌大约10分钟后,加入丙交酯(260mg,1. 8mmol)开始第三嵌段聚合反应。但 反应进行了 3小时后,1HNMR检测反应基本结束。终止反应。将反应液滴加入冷的甲醇溶 液中,有聚合物析出。离心分离得到白色固体,转移至真空干燥箱中干燥。聚合物结构通过 虫NMR与13CNMR鉴定,聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。经测定,聚合物的转化率 为> 99%,产率为 49%,Mn/MwS1. 12。
[0051] 实施例7
[0052]将S-戊内酯(162yL,1. 8mmol),DPP(15. 0mg,60ymol)加入到具有 2mLCH2Cl2 的聚合管中。再将引发剂苄醇(6.24yL,60ymol)加入到反应体系中去开启聚合反应,聚 合反应在室温下进行,并且整个体系在氩气保护下。当第一个聚合反应在磁力搅拌中进 行了 45分钟后,1HNMR检测戊内酯基本消耗完了,再加入三亚甲基碳酸酯(183. 6mg, l.Smmol)到反应混合物中开始第二嵌段聚合。当第二嵌段聚合进行了 15小时后,1HNMR检 测第二单体三亚甲基碳酸酯也基本消耗完了,再加入DMAP(14. 6mg,120ymol)到混合物中 去,磁力搅拌大约10分钟后,加入丙交酯(260mg,1.8mmol)开始第三嵌段聚合反应。但反 应进行了 7小时后,1HNMR检测反应基本结束。终止反应。将反应液滴加入冷的甲醇溶液 中,有聚合物析出。离心分离得到白色固体,转移至真空干燥箱中干燥。聚合物结构通过1H NMR与13CNMR鉴定,聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。经测定,聚合物的转化率为 > 99%,产率为 47%,Mn/]\C% 1.06。
[0053] 实施例8
[0054]将e-己内酯(191yL,1. 8mmol),MSA(4. 0yL,60ymol)加入到具有 2mLCH2Cl2 的聚合管中。再将引发剂苄醇(6.24yL,60ymol)加入到反应体系中去开启聚合反应,聚 合反应在室温下进行,并且整个体系在氩气保护下。当第一个聚合反应在磁力搅拌中进行 了 1.5小时后,1HNMR检测戊内酯基本消耗完了,再加入三亚甲基碳酸酯(183. 6mg, l.Smmol)到反应混合物中开始第二嵌段聚合。当第二嵌段聚合进行了 3小时后,1HNMR检 测第二单体三亚甲基碳酸酯也基本消耗完了,再加入DMAP(14. 6mg,120ymol)到混合物中 去,磁力搅拌大约10分钟后,加入丙交酯(260mg,1.8mmol)开始第三嵌段聚合反应。但反 应进行了 8小时后,1HNMR检测反应基本结束。终止反应。将反应液滴加入冷的甲醇溶液 中,有聚合物析出。离心分离得到白色固体,转移至真空干燥箱中干燥。聚合物结构通过1H NMR与13CNMR鉴定,聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。经测定,聚合物的转化率为 >99%,产率为52%,]^/]\^为1.08。
[0055] 实施例9
[0056]将 丁内酯(144yL,1.8mmol),Tf0H(5. 14yL,60ymol)加入到具有2mLCH2C12 的聚合管中。再将引发剂苄醇(6.24yL,60ymol)加入到反应体系中去开启聚合反应,聚 合反应在室温下进行,并且整个体系在氩气保护下。当第一个聚合反应在磁力搅拌中进 行了 5小时后,1HNMR检测戊内酯基本消耗完了,再加入三亚甲基碳酸酯(183. 6mg, l.Smmol)到反应混合物中开始第二嵌段聚合。当第二嵌段聚合进行了 0.5小时后,1HNMR 检测第二单体三亚甲基碳酸酯也基本消耗完了,再加入DMAP(14. 6mg,120ymol)到混合物 中去,磁力搅拌大约10分钟后,加入丙交酯(260mg,1.8mmol)开始第三嵌段聚合反应。但 反应进行了 9小时后,1HNMR检测反应基本结束。终止反应。将反应液滴加入冷的甲醇溶 液中,有聚合物析出。离心分离得到白色固体,转移至真空干燥箱中干燥。聚合物结构通过 虫NMR与13CNMR鉴定,聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。经测定,聚合物的转化率 为> 99%,产率为 46%,Mn/MwS1. 13。
【主权项】
1. 一种聚酯-聚碳酸酯-聚酯多嵌段共聚物的制备方法,其特征在于, 以苯丙醇为引发剂,布朗斯特酸催化剂依次催化环状内酯和环状碳酸酯开环聚合,之 后加入叔胺(R3N:)与布朗斯特酸结合协同催化丙交酯开环聚合,最终生成聚酯-聚碳酸 酯-聚酯多嵌段共聚物。2. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚合方法具体步骤如下: 第一步:聚合反应体系中,以苯丙醇为引发剂,布朗斯特酸催化环状内酯单体开环聚 合,当体系中的环状内酯单体消耗完全之后,再向体系中投入环状碳酸酯单体; 第二步:当体系中的环状碳酸酯单体消耗完全之后,重复第一步和第二步,直到得到所 需的聚酯-聚碳酸酯多嵌段共聚物; 第三步:加入叔胺(R3N:)于体系中与布朗斯特酸协同催化丙交酯开环聚合反应,当丙 交酯消耗完全,终止反应,即生成聚酯-聚碳酸酯-聚酯多嵌段共聚物。3. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的布朗斯特酸为三氟甲基磺酸 (TfOH)或甲基磺酸(MSA)或二苯基磷酸酯(DPP)。4. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的叔胺为1,8_二氮杂双环 [5.4.0] 十一碳-7-烯(DBU),7-甲基-1,5, 7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(MTBD)或 4_二甲氨基吡啶(DMP)。5. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述布朗斯特酸与所述叔氮强碱 (R3N :)的摩尔比为I : 1. 2-5。6. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚合方法在室温下完成。7. 如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述环状内酯为β-丁内酯(β-BL), S -戊内酯(δ -VL),ε -己内酯(ε -CL),所述环状碳酸酯为三亚甲基碳酸酯(TMC)或如式 (I)所示的环状碳酸酯,
【专利摘要】本发明公开了一种聚酯-聚碳酸酯-聚酯多嵌段共聚物的制备方法,属于高分子材料技术领域。本发明实现多嵌段聚合由“一锅法”完成,即布朗斯特酸催化剂依次催化环状内酯和环状碳酸酯开环聚合,再投入预设的相对酸过量的叔胺(R3N:),其中,体系中酸给质子等量的碱形成碱本身的共轭酸R3N+-Hδ+作为氢键供体,多余的碱作为氢键受体,双官能催化最终投入的丙交酯开环聚合,最终合成聚酯-聚碳酸酯-聚酯三嵌段共聚物。本发明具有如下优点:催化剂结构简单易得,反应温和高效,“一锅法”操作简便,整个聚合反应呈活性特征,聚合物分子量可控且分子量分布较窄。
【IPC分类】C08G63/64, C08G63/87
【公开号】CN105153408
【申请号】CN201510712782
【发明人】郭凯, 王鑫, 李振江, 崔赛德, 王慧颖, 智绪
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月28日
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