一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物，具有式(I)所示结构。本发明提供的脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物在相对数均分子质量与现有技术中聚乳酸的相对数均分子质量相近的条件下，熔点大大降低，降低加工过程中的能耗，进而降低了成本。实验结果表明：该脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的熔点为125℃～137℃。本发明在无氧环境下，将饱和二元醇类化合物与丙交酯进行聚合反应；再将反应得到的双羟基封端的聚乳酸低聚物与饱和二元醇类化合物、饱和二元羧酸类化合物进行酯化反应和缩聚反应，得到具有式(I)所示结构的脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物。在制备过程中，不使用有机溶剂，也无有毒的扩链剂，节约了成本，也减少对环境的污染。
【专利说明】一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机合成【技术领域】，尤其涉及一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]塑料制品在人们生活中是必不可少的，但传统的塑料制品一般需要上百年甚至更长的时间才能完全降解，导致了严重的“白色污染”；同时传统的塑料原料均来源于石油等不可再生资源，随着石化资源的枯竭传统的塑料工业也受到威胁。因此大力开发环境友好的可生物分解的高分子材料替代石油基塑料产品，已成为当前研究开发的热点。
[0003]聚乳酸是基于生物质资源且可降解的绿色高分子材料，无毒、无刺激性，具有良好的生物可吸收性等优点，在包装材料、生物医药及制药工业中有着广泛的应用，并且聚乳酸的降解速度较快，与微生物和复合有机废料混合，可在几个月内分解成CO2和h2o。
[0004]现有技术中制备聚乳酸的方法，包括以下步骤:将乳酸分子间脱水缩合制成乳酸低聚物，再由乳酸低聚物降解生成环状的丙交酯；然后将所述丙交酯开环聚合生成聚乳酸。但该类聚乳酸加工时的熔点温度为175°C~230°C，熔点温度较高，增加了加工过程中的能耗。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法，本发明提供的脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的熔点低，降低了加工过程中的能耗。
[0006]本发明提供了一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物，具有式(I)所示结构:
[0007]
【权利要求】
1.一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物，具有式(I)所示结构:
2.根据权利要求1所述的脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述p=5~40，q=10 ~400, n=10 ~40。
3.根据权利要求1所述的脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述R和Y独立地选自碳原子数2~50的亚烃基或醚基。
4.根据权利要求1所述的脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述M为碳原子数2~40的亚烃基。
5.一种脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤: a)在无氧环境下，将饱和二元醇类化合物与丙交酯进行聚合反应，得到双羟基封端的聚乳酸低聚物； b)将饱和二元醇类化合物、饱和二元羧酸类化合物与所述步骤a)得到的双羟基封端的聚乳酸低聚物进行酯化反应和缩聚反应，得到具有式(I)所示结构的脂肪族-聚乳酸嵌段共聚物； 所述饱和二元羧酸类化合物包括饱和二元羧酸和饱和二元羧酸衍生物中的一种或多种；
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述饱和二元醇类化合物的碳原子数为2~50。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中饱和二元羧酸类化合物的碳原子数为2~40。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述双羟基封端的聚乳酸低聚物的相对数均分子质量为0.9kg/mol~7.5kg/mol。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中酯化反应的温度为130°C~230°C，酯化反应的时间为Ih~8h ; 所述步骤b)中缩聚反应的温度为210°C~290°C，缩聚反应的时间为0.5h~24h，缩聚反应的压力为IOPa~300Pa。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中饱和二元醇类化合物和双羟基封端的聚乳酸低聚物的总物质的量与所述饱和二元羧酸类化合物的物质的量比为 1:1 ~2:1 ; 所述步骤b)中饱和二元醇类化合物与所述双羟基封端的聚乳酸低聚物的摩尔比为10:90 ~90:10。
【文档编号】C08G63/16GK103804663SQ201410083395
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】张宝, 边新超, 孙敬茹, 李杲, 陈学思 申请人:中国科学院长春应用化学研究所