专利名称：一种生物可降解共聚物的制作方法
技术领域：
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种生物可降解共聚物。
背景技术：
近年来，由于大量使用非可再生的石油基化合物制备商业用高分子聚合物造成了环境污染，传统的高分子回收条件非常苛刻，由于聚合物结构中一般化合键的高稳定性，通常需要在高温下进行高分子聚合物的分解和回收，同时不可避免在高温下产生许多复杂的副反应，造成回收产物的纯度大大降低。所以对于生物可降解和可回收新型聚合物的需求变得十分迫切。具有优良的生物相容性和可生物降解性的聚羟基酸或聚氨基酸，其来源于可再生资源农作物(如玉米，木薯甚至秸秆等)，最突出的优点是生物可降解性，其使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水等产物，不污染环境，对保护环境非常有利。这些聚羟基酸或聚氨基酸一般具有良好的机械性能及物理性能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便。在有诸多优良性质的同时，也存在一些不能很好满足包装制品需要的缺点，其柔软性不足，通常采用与具有柔性链段的可降解聚合物共聚改善其柔韧性。含有可降解共聚物链段的新型生物可降解共聚物，即能够很好的解决高分子聚合物降解和回收问题，共聚物中的聚醚链段相和亚甲基链段具有优异的柔顺性，能够很好的克服某些可降解聚酯的脆性问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备方法简单经济，原料丰富易得，易于工业化生产的生物可降解共聚物。本发明提出的生物可降解共聚物，以聚羟基酸或聚氨基酸、聚合物多元醇、聚合物多元酸或聚合物多元胺作为原料，通过直接熔融缩聚法制备共聚物，然后共聚物再相互通过偶联反应形成一种新型可降解共聚物；该共聚物具有如下结构通式
权利要求
1.一种生物可降解共聚物，其特征在于以聚羟基酸或聚氨基酸、聚合物多元醇、聚合物多元酸或聚合物多元胺作为原料，通过直接熔融缩聚法制备共聚物，然后共聚物再相互通过偶联反应形成一种新型可降解共聚物；该共聚物具有如下结构通式
2.根据权利要求1所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述多元醇是聚丙烯酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、聚乙烯醇、聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、甘油、1，4_ 丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、三羟基甲基丙烷、1，2，6-己三醇、季戊四醇、双季戊四醇、山梨醇、木糖醇及符合通式CnH2n+2-X (OH) χ(x ^ 3)的多羟基醇或它们共聚物中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述聚丙烯酸酯多元醇是指通过丙烯酸和/或甲基丙烯酸单体(共)聚合而得到的具有多个羟基的聚合物，所述丙烯酸和/或甲基丙烯酸单体是(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、线性或支化(甲基)丙烯酸戊酯、己酯、庚酯、辛酯或更高的酯。(甲基)丙烯酸叔丁基环己基酯或叔丁基苯乙烯、癸酸乙烯酯或十二烷酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸羟基丁基酯中任一种。
4.根据权利要求2所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述聚醚多元醇是通过乙二醇，二乙二醇，丙二醇，二丙二醇，丙三醇，聚乙二醇，聚丙二醇，聚丙三醇为起始单体，与环氧乙烷，环氧丙烷开环反应得到。
5.根据权利要求1所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述多元胺是乙二胺、亚丙基二胺、亚己基二胺和二亚乙基三胺、亚己基二胺、1，4_ 丁二胺、1，3_丙二胺、六亚甲基四胺、二 [聚环氧乙烷2 二胺]、二亚乙基三胺、二乙烯三胺或4，4’ - 二氨基二苯甲烷中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述多元酸为琥珀酸，己二酸、癸二酸、十二烷二酸、辛烯基琥珀酸、十二碳烯基琥珀酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸或二聚脂肪酸中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述多元酸酐为癸酸酐、 十二烷酸酐、十二烷基琥珀酸酐或十二碳烯基琥珀酸酐中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述聚羟基酸为聚乳酸类聚酯及其共聚物、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚β-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚乙烯醇、聚羟基丁酸戊酸共聚物、聚对苯酰胺或聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇共聚物中的一种或几种。
9.根据权利要求8所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述聚乳酸类聚酯是聚乳酸和聚乙醇酸，所述的共聚物是聚乳酸/乙醇酸、聚乳酸/乙二醇、聚乳酸/氨基酸、聚乳酸/己内酯、聚乳酸/壳聚糖或聚乳酸/聚乙丙基丙烯酰胺。
10.根据权利要求1所述的生物可降解共聚物，其特征在于所述聚氨基酸为聚赖氨酸、 聚谷氨酸、聚天冬氨酸、聚鸟氨酸、聚精氨酸或聚组氨酸中的一种或几种。
全文摘要
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种生物可降解共聚物，该共聚物结构通式为其中，R1＝聚醚或聚酯多元醇、聚醚或聚酯多元胺、聚酯或聚醚多元酸；R2＝CnH2n+1，n＝1-5、苯基、取代苯基；R3＝聚羟基酸或聚氨基酸。共聚物中可以含有苯环结构，但摩尔比例不超过30％。通过改变R1R2R3的配比和组成可以改变共聚物的降解性，热稳定性，水解稳定性，断裂伸长率，弯曲强度，拉伸强度，冲击强度，杨氏模量和回弹性。可应用于汽车，电子，纺织，家具，室内装饰，皮革，造纸，包装，机械，建筑等众多领域。本发明简单经济，原料丰富易得，易于工业化生产，且制得的共聚物可生物降解，绿色环保，并且组分原料回收方便，应用广泛。
文档编号C08G18/42GK102181029SQ20111000637
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者任杰, 冯舒勤, 常少坤, 张乃文, 曾超 申请人:同济大学