一种可生物降解高阻隔热塑性聚合物、制备方法及其聚合物应用技术

技术编号:10927285 阅读:159 留言:0更新日期:2015-01-21 09:33
本发明专利技术提供了一种可生物降解高阻隔热塑性聚合物、制备方法及其聚合物应用。其聚合物单体包括a)聚碳酸酯链段和聚醚链段的复合多元醇,b)一种或几种带两个或两个以上羟基、胺基的小分子化合物,c)一种或几种二异氰酸酯类化合物,d)一种或几种交联剂,其制备方法是a)、b)、c)混合反应,再向混合反应物中再加入单体d),进行接枝交联。本发明专利技术通过精选合成单体,合理设计反应路线和条件,使聚合物对水汽、氧气具有良好的阻隔性,获得较好的物理机械性能,并具有良好的生物降解性能,具有更广泛的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解高阻隔热塑性聚合物、制备方法及其聚合 物应用
本专利技术涉及一种聚合物,特别涉及一种高分子量、可生物降解、具有较高水汽、氧 气阻隔的可生物降解高阻隔热塑性聚合物的制备及用途。
技术介绍
人工制备的生物降解材料是人们为应对通用高分子材料带来的白色污染而开 发的一种新型高分子材料,此类材料可采用现有的高分子加工技术生产日常用品,主要是 一次性包装物,如薄膜袋、杯子、餐具、地膜及其它制品。生物降解材料给人们的日常生活带 来的极大的方便,减轻了白色污染。受材料性能及加工技术的限制,目前生物降解材料的应 用领域仅局限于短寿命周期的一次性包装物上。近年来研究机构和企业正在将目光转向生 物降解材料的功能化领域,即希望生物降解材料具有工程高分子的性能,但有在应用功能 丧失后,要能立即降解,这些工程化的应用如耐久性汽车零部件、家用电器零部件,特殊包 装要求的如水汽阻隔、氧气阻隔等保鲜包装,随着技术的不断发展,生物降解材料新领域的 拓展越来越受到重视,也希望能够取得良好的经济效益。 我们都知道,CO2和环氧类化合物聚合的纯二元结构高分子生物降解材料具有生 物降解性能的同时,表现出良好的水汽、氧气的阻隔性,但由于物理性能差(如拉伸强度差、 低温脆性)和生产过程中大量催化剂的残留,使该类生物降解材料的应用受到限制,因而一 直没有大规模工业化。 本专利技术针对以上缺陷,另辟蹊径,首先精选CO2和环氧化合物合成低分子量的含有 活性官能团的复合结构的二元醇a)单体,并脱除催化剂,采用聚氨酯热塑性的生产方式,精 选各单体的比例,优化工艺条件,生产一种既具有生物降解性能,又保持良好的水汽、氧气 阻隔性的新型材料,该种材料克服了纯二元结构的CO 2和环氧类化合物聚合物的低温脆性、 物理机械性能差的缺点,使用该种材料加工的薄膜具有良好的撕裂强度和柔韧性,为CO 2基 聚合物应用开辟了一条新的工业化途径。 如中国专利201110355699公开了一种以聚碳酸亚丙酯为软段制备热塑性聚氨酯 弹性体的方法,是先将二异氰酸酯、催化剂加入聚碳酸亚丙酯多元醇进行反应,反应后再加 入扩链剂进行扩链反应,干燥固化得到热塑性聚氨酯弹性体。该专利技术没有对聚碳酸亚丙酯 的结构进行定性和精选,所以不能保持材料对水汽、氧的阻隔性能及满足对生物降解的要 求,并且所得产物拉伸强度差和低温脆性也没有改善。
技术实现思路
本专利技术涉及的术语可生物降解是指在微生物和酶的作用下,有机化合物被微生 物和酶分解为二氧化碳和水或者甲烷,及其所含物质的矿化盐和新的生物质。 为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种高分子量可生物降解高阻隔热塑性 聚合物。 为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是: 一种可生物降解阻隔热塑性聚合物,由以下单体聚合而成: a) -种复合多元醇,其结构中含有聚碳酸酯链段和聚醚链段结构,其分子结构式为:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可生物降解阻隔热塑性聚合物,其特征在于:所述聚合物由以下单体聚合而成:a)一种复合多元醇,其结构中含有聚碳酸酯链段和聚醚链段,其分子结构式为:其中:R’ = H 或CH3,f = 2或3,x ≥ 1,y≥ 1;b)一种或几种带两个或两个以上羟基和胺基的小分子化合物;c)一种或几种二异氰酸酯类化合物;d)一种或几种交联剂。

【技术特征摘要】
1. 一种可生物降解阻隔热塑性聚合物,其特征在于:所述聚合物由以下单体聚合而 成: a) -种复合多元醇,其结构中含有聚碳酸酯链段和聚醚链段,其分子结构式为:其中:R' = Η 或 CH3,f = 2 或 3,x 彡 l,y 彡 1; b) -种或几种带两个或两个以上羟基和胺基的小分子化合物; c) 一种或几种二异氰酸酯类化合物; d) -种或几种交联剂。2. 根据权利要求1所述的一种可生物降解阻隔热塑性聚合物,其特征在于:所述单体 a)复合多元醇中的聚碳酸酯链段为聚碳酸亚丙酯结构、聚碳酸亚乙酯的一种或一种以上的 混合结构;所述聚醚链段为聚氧化乙烯、聚氧化丙烯的一种或两种的混合结构;所述聚碳 酸酯链段和聚醚链段都是由二氧化碳和环氧化合物聚合过程中一起生成的;所述单体a) 复合多元醇中聚碳酸酯链段所占摩尔百分比>50% ;所述单体a)复合多元醇的平均分子量 为500?10000之间。3. 根据权利要求1所述一种可生物降解阻隔热塑性聚合物,其特征在于:所述单体b) 选自小分子二醇,优选自C2~C 3(I直链或支链脂肪族二元醇,更优选自C2~C1(I直链或者支链脂 肪族二元醇,更优选:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇,1,2- 丁二醇、己二醇 中的一种或者一种以上;或者单体b)选自小分子二元胺基化合物,优选:乙二胺、3, 3'-二 氯-4, 4'二氨基二苯甲烷、二乙基甲苯二胺中的一种或一种以上;或者单体b)选自含萘结 构的二醇,优选:双萘基乙二醇、萘基乙二醇一种或者一种以上。4. 根据权利要求书1所述的一种可生物降解阻隔热塑性聚合物,其特征在于:所述单 体c)为二异氰酸酯,二异氰酸酯优选自甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,4'二 苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐玉华宗敬东王兆生徐宝庚林建新徐玉俊
申请(专利权)人:江苏中科金龙化工有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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