专利名称：一种聚乳酸基共聚酯的制备方法
一种聚乳酸基共聚酯的制备方法技术领域
本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种聚乳酸基共聚酯的制备方法。
技术背景
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脂肪族聚酯聚合物，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。这些可降解聚酯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。
含有可降解共聚酯链段的新型生物可降解共聚酯，即能够很好的解决高分子聚合物降解和回收问题，共聚酯中的聚醚链段相和亚甲基链段具有优异的柔顺性，能够很好的克服聚乳酸的脆性问题，使其的应用范围得到有效的扩展。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，易于工业化生产的聚乳酸基共聚酯的制备方法。
本发明提出的聚乳酸基共聚酯的制备方法，具体步骤如下先将真空度控制到IOOPa以下并保持稳定，在130-180°C温度下，将聚乳酸和多元醇或多元胺置于真空反应釜中，在催化剂作用下发生熔融聚合，反应2-15个小时，机械搅拌 100^120rpm/min ；其中，多元醇或多元胺与聚乳酸的摩尔比为1:10-1:1000 ；接着将真空环境换为N2气氛，所得物料紧接着与二异氰酸酯发生反应，反应温度为130-180°C，聚合反应时间为30-300分钟，机械搅拌18(T200rpm/min，得到粗产品，再经过沉淀法纯化，得到聚乳酸基共聚酯；二异氰酸酯上异氰酸根与多元醇或多元胺上羟基或者胺基的摩尔比为 1:2-2:1。
本发明中，多元醇是饱和脂肪族聚酯多元醇、不饱和脂肪族聚酯多元醇或芳香族聚酯多元醇，如聚丙烯酸酯多元醇、聚乙二醇、聚环氧丙烷多元醇、聚环氧丁烷多元醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃二醇，聚丁二烯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1，4" 丁二醇酯二醇或它们共聚物中的一种或几种。
本发明中，所述多元胺是饱和脂肪族多元胺、不饱和脂肪族多元胺或芳香族多元胺中一至几种。饱和脂肪族多元胺，如乙二胺(EDA)，1，4-丁二胺(DBA)，1，3-丙二胺(DPA)，六亚甲基四胺；不饱和脂肪族多元胺，如二乙烯三胺；芳香族多元胺，如4，4’ - 二氨基二苯甲烷(MDA)的一种或几种。
本发明中，所述催化剂为辛酸亚锡、氯化亚锡、钛酸四丁酯、三氧化二锑、氯化锗或以锡、锑或锗元素为配位中心形成的鳌合物等中的一种或几种，催化剂加入量为加入聚乳酸质量的0-0. lwt%。
本发明中，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，甲苯二异氰酸酯 (TDI)，二苯甲撑二异氰酸酯(MDI)，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，乙苯二异氰酸酯(EDI)Ji 苯二异氰酸酯(PPDI)，环己基二异氰酸酯(THDI)，4，6-二甲基二异氰酸酯O(DI)，1，5-萘二异氰酸酯(NDI)，反式环己烷-1，4-二异氰酸酯(CHDI)或二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI) 等中任一种。
本发明中，所述聚乳酸的Mn在2000 10000。
本发明中，所用聚乳酸在使用前在45°C真空干燥箱干燥12h，多元醇和多元胺在使用前在室温真空干燥箱干燥12h。
利用本发明方法制备得到的聚乳酸基共聚酯，其结构通式如下
权利要求
1.一种聚乳酸基共聚酯的制备方法，其特征在于具体步骤如下先将真空度控制到IOOPa以下并保持稳定，在130-180°c温度下，将聚乳酸和多元醇或多元胺置于真空反应釜中，在催化剂作用下发生熔融聚合，反应2-15个小时，机械搅拌 100^120rpm/min ；其中，多元醇或多元胺与聚乳酸的摩尔比为1:10-1:1000 ；接着将真空环境换为队气氛，所得物料紧接着与二异氰酸酯发生反应，反应温度为130-180°C，聚合反应时间为30-300分钟，机械搅拌18(T200rpm/min，得到粗产品，再经过沉淀法纯化，得到聚乳酸基共聚酯；二异氰酸酯上异氰酸根与多元醇或多元胺上羟基或者胺基的摩尔比为 1:2-2:1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于多元醇是饱和脂肪族聚酯多元醇、不饱和脂肪族聚酯多元醇或芳香族聚酯多元醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述多元胺是饱和脂肪族多元胺、不饱和脂肪族多元胺或芳香族多元胺中一至几种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述催化剂为辛酸亚锡、氯化亚锡、钛酸四丁酯、三氧化二锑、氯化锗或以锡、锑或锗元素为配位中心形成的鳌合物中的一种或几种，催化剂加入量为加入聚乳酸质量的0-0. lwt%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲撑二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、乙苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、4，6- 二甲基二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、反式环己烷-1，4- 二异氰酸酯、或二环己基甲烷二异氰酸酯中任一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述聚乳酸的Mn在200(Γ10000。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用聚乳酸在使用前在45°C真空干燥箱干燥12h，多元醇和多元胺在使用前在室温真空干燥箱干燥12h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所得聚乳酸基共聚酯的结构通式如下
全文摘要
本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种聚乳酸基共聚酯的制备方法，具体步骤如下多元醇或多元胺先与聚乳酸在130-180℃熔融反应2-15小时，随后加入二异氰酸酯，在130-180℃下反应30-300min，得到粗产品，再经过沉淀法纯化后得到聚乳酸基共聚酯，所得共聚酯具有高弹性，高韧性和高耐热性，重均分子量在100000~200000；应用可应用于汽车、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，且制得的聚乳酸基共聚酯可以生物降解、韧性高、绿色环保，并且组分原料回收方便，应用广泛。
文档编号C08G18/42GK102504165SQ20111029708
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者任杰, 常少坤, 张乃文, 曾超 申请人:同济大学