一种赋予聚乳酸双疏性的聚合物制造技术

技术编号:26782263 阅读:25 留言:0更新日期:2020-12-22 16:54
本发明专利技术涉及一种赋予聚乳酸(PLA)双疏性(疏水和疏油)的聚合物,是通过甲基丙烯酸八氟戊酯(FMA)与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)自由基共聚形成PFHMA,然后在辛酸亚锡为催化剂条件下引发己内酯(CL)开环聚合制备形成PCL‑PFMA;该含氟聚合物不仅可以赋予PLA防水防污效果,而且改善了PLLA的脆性;利用该聚合物改性的聚乳酸可以应用于防水防污薄膜和血管支架等方面。

【技术实现步骤摘要】
一种赋予聚乳酸双疏性的聚合物
本专利技术属于生态环境材料
,具体涉及一种赋予聚乳酸双疏性的聚合物。
技术介绍
PLA是一种绿色的热塑性聚酯,具有与传统合成聚合物相当的机械性能、良好的透明性、生物降解性以及降解产物无毒,但是PLA含有极性基团,表面能高,耐水耐油性差,限制了其应用范围。含氟聚丙烯酸酯是聚丙烯酸酯中引入含氟基团,改变原聚合物侧链结构得到的一类化合物。由于氟的电负性很大,C-F键十分稳定,同时含氟侧链取向朝外,对链和内部分子形成“屏蔽保护”,从而使含氟丙烯酸酯类聚合物具有许多优良的性能,如化学惰性、耐候性、耐污性、耐水性、耐油性和防紫外线性能等。另外,PLA大分子链缺少化学活性点,直接对其氟化接枝改性是困难的。
技术实现思路
为了克服上述现存的技术缺陷,本专利技术提供了一种赋予聚乳酸双疏性的聚合物填料,不仅可以改善PLA疏水性疏油性,而且可以提高其韧性,扩展PLA的应用领域。本专利技术的技术方案:以FMA与HEMA通过自由基共聚形成PFHMA,引发己内酯开环聚合增加与PLA共混的相容性,引入疏水疏油、表面自由能低的含氟物质。所述PFHMA结构式,x、y均为大于1的整数。除所述甲基丙烯酸八氟戊酯外,还可以为其五氟苯基丙烯酸酯、1H,1H-全氟辛基丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基丙烯酸酯、1H,1H,5H-八氟戊基丙烯酸酯、(全氟环己基)甲基丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯、2,2,3,4,4,4-六氟丁基丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基丙烯酸酯中的一种或多种。除所述甲基丙烯酸羟乙酯外,还可以为丙烯酸羟丙酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、3-氯-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯中的一种或几种。所述聚已内酯(PCL)增容段的结构如下:,n为大于1的整数。所述除已内酯外,还可以为丙交酯或丙交酯与己内酯的混合物。附图说明图1为PCL-PFMA的核磁共振氢谱图。如图1所示,在PCL-PFMA的核磁共振氢谱图中,3.64ppm、2.30ppm、1.64ppm、1.37ppm处的质子峰与PCL链重复单元中的-CH2-(h、d、e、g、f)的化学位移有关,FMA中O-CH2-CF2(a)、HEMA中O-CH2-CH2-(b、c)质子峰位在由于化学位移出现在4.56-4.0ppm之间,在5.89-6.28ppm为-CF2H(i)的质子振动峰,双键峰消失;结果说明PFMA与HEMA通过自由基共聚形成PFHMA,PCL接枝于侧羟基,即目标产物已经合成。图2为A、C为纯PLA膜与水和正十六烷的接触角,B、D为共混膜与水和正十六烷的接触角图;图3为纯PLA膜与复合膜的接触角θ。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述。实施例1:0.10g偶氮二异丁氰(AIBN)放入配有磁力搅拌的安瓿瓶中,抽真空通氮气连续三次,分别加入6.00gFMA、0.433gHEMA和20mlN,N-二甲基正十六烷溶剂,将安瓿瓶置于80℃油浴中10h;将所得产物倒入去离子水中沉降,再用四氢呋喃溶解去离子水沉降两次,最后用无水乙醇冲洗产物,在50℃真空干燥箱干燥12h除去残留的溶剂,得到白色粉末状PFHMA。将安瓿瓶烤干,加入转子和0.965g(0.0005mol)的PFHMA,连续三次抽真空充氮气后密封,加入5mlDMF使PFHMA完全溶解,然后分别加入0.72ml配置好的Sn(Oct)2溶液和4.00g己内酯(CL),在油浴锅120℃反应24h。反应结束后,将混合物倒入冷的乙醇中沉降过滤,在60℃干燥12h得到产物PCL-PFMA。取1gPLA溶于16ml三氯甲烷室温搅拌12h配制纯PLA溶液;取实施例0.1gPCL-PFMA和0.9gPLA溶于16ml三氯甲烷室温搅拌12h配制成混合溶液;另取洁净玻璃板(10cm×10cm)铺在调平的实验台上,把配置好的溶液倾倒在玻璃板上,室温挥发后,35℃真空干燥恒重进行测试。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种赋予聚乳酸双疏性的聚合物,其特征在于:首先以FMA和HEMA为单体通过自由基共聚合形成嵌段共聚物PFHMA,然后利用侧羟基引发己内酯开环聚合;其中含氟侧链为双疏性链段,PCL侧链共混增容性链段;其分子结构如下:/n

【技术特征摘要】
1.一种赋予聚乳酸双疏性的聚合物,其特征在于:首先以FMA和HEMA为单体通过自由基共聚合形成嵌段共聚物PFHMA,然后利用侧羟基引发己内酯开环聚合;其中含氟侧链为双疏性链段,PCL侧链共混增容性链段;其分子结构如下:


所述赋予PLA双疏性聚合物,其PFHMA结构如下:

,x、y为大于1的正整数;
所述赋予PLA双疏性聚合物,其分子侧链上的PCL增容段结构如下:

,n为大于1的整数。


2.权利要求1所述甲基丙烯酸八氟戊酯,还可以为其五氟苯基丙烯酸酯、1H,1H-全氟辛基丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基丙烯酸酯、1...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋晓峰韩立彬任亚君
申请(专利权)人:长春工业大学
类型:发明
国别省市:吉林;22

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