一种基于聚乳酸的嵌段共聚物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于聚乳酸的嵌段共聚物及其制备方法，首先通过对环碳酸酯类单体和氧杂

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚乳酸的嵌段共聚物及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体地说，涉及一种基于聚乳酸的嵌段共聚物及其制备方法
。

技术介绍

[0002]聚乳酸（
PLA
）作为一种可再生的绿色塑料，近些年来在禁塑令的刺激作用下，其受到关注度越来越高，可以预见的是在未来几年
PLA
的应用将越来越广泛
。
聚乳酸因其可生物降解和生物相容性，被认为是可降解塑料和医学和制药领域的重要材料，虽然聚乳酸具有较高的拉伸强度和拉伸模量，但断裂伸长率较低，脆性也较大，这不利于其在日用品领域（塑料袋
、
餐盒）或医用领域（人体可吸收板
、
钉和手术缝合线）的应用
。
[0003]为了解决聚乳酸硬而脆的问题，目前学术界和工业级采用的主要方法是熔融共混改性和共聚改性，熔融共混改性通常是往聚乳酸中加入淀粉
、
聚己内酯 （
PCL
）
、
聚己二酸
/
对苯二甲酸丁二酯（
PBAT
）等进行改性
。
物理法共混改性能起到一定的效果，但存在效果上限和效率不高等问题
。
化学法共聚改性则是通过共聚反应，往聚乳酸链段中引入乙交酯
、
ε
‑
己内酯
、
三亚甲基碳酸酯等组分
。
其中丙交酯与
1,3
‑
三亚甲基碳酸酯（
TMC
）的共聚是一种较为成熟的方法，可以同时改善其力学性能和生物降解率，因此，一些基于
LA
和
TMC
的共聚物已经成功实现了高性能医用生物材料的制备
。
而在专利
CN113501942B
中涉及一种丙交酯和
ε
‑
己内酯无规共聚物，获得的共聚物具有良好的断裂伸长率及透光率
。
[0004]因此，本专利技术针对
PLA
目前存在的韧性差
、
脆性高等问题，通过共聚改性解决
PLA
上述的缺点，可以很好地拓宽
PLA
在日用品和生物医用材料领域的运用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对聚乳酸分子链柔顺性差
、
质硬且脆与及抗冲击性差等问题，提供一种基于聚乳酸的嵌段共聚物及其制备方法，提高聚乳酸韧性的同时保持材料的可降解性能
。
本专利技术的嵌段共聚物具有可降解性
、
较好的柔韧性，这极大地拓宽聚乳酸的运用领域，在提高聚乳酸的使用价值上具有重大意义
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种基于聚乳酸的新型嵌段共聚物，是由以下结构式表示：其中，
x、y
和
z
为聚合度，聚合度在
10~1000
之间
。
[0007]其中，所述嵌段聚合物的分子量在
10kDa~500kDa
之间，所述嵌段聚合的强度和韧性要远高于丙交酯的自聚物
。
[0008]本专利技术采用如下技术方案：一种基于聚乳酸的嵌段共聚物，由以下原料配方组成
（按摩尔比）：第一单体（环碳酸酯类单体）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
1000
第二单体（氧杂
δ
‑
己内酯类单体）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
1000
第三单体（丙交酯）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000
‑
3000
引发剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
10
催化剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1溶剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000
‑
6000。
[0009]其中，所述第一单体为环碳酸酯类单体，选自三亚甲基碳酸酯
。
[0010]其中，所述第二单体为氧杂
δ
‑
己内酯类单体，选自1，4‑
二氧六环
‑2‑
酮
。
[0011]其中，所述引发剂为正丁醇
、
正十二醇
、
丙二醇
、
季戊四醇
、1
‑
氟乙酸，三氯乙酸等中的一种或多种
。
[0012]其中，所述催化剂为辛酸亚锡
、
氯化亚锡
、
钛酸四丁酯
、
四丁氧基锆等中的一种或多种
。
[0013]其中，所述溶剂为苯
、
甲苯
、
三甲苯
、
四氢呋喃
、
吡啶等中的一种或多种
。
[0014]本专利技术提供一种嵌段聚合物的制备方法，包括以下步骤：步骤1：按摩尔比配比，准备以下原料：第一单体（环碳酸酯类单体）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
1000
第二单体（氧杂
δ
‑
己内酯类单体）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
1000
第三单体（丙交酯）：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000
‑
3000
引发剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
10
催化剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1溶剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000
‑
6000
步骤2：将环碳酸酯类单体
、
氧杂
δ
‑
己内酯类单体
、
催化剂
、
溶剂在无水无氧的环境下依次加入聚合管中，在油浴
120
‑
160℃
下用磁力搅拌反应2‑6小时，反应完成后得到透明溶液，即为环碳酸酯类单体和氧杂
δ
‑
己内酯类单体的第一嵌段共聚物的溶液；步骤3：待第一嵌段共聚物共聚物溶液冷却至室温，将丙交酯单体加入到含有第一嵌段共聚物溶液的聚合管中，在油浴
120
‑
160℃
下用磁力搅拌反应2‑6小时，反应完成后用乙醇沉淀产物，抽真空除去溶剂，得到白色固体，即为基于聚乳酸的嵌段共聚物
。
[0015]步骤4：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于聚乳酸的嵌段共聚物，其特征在于，其结构式如下：一种基于聚乳酸的嵌段共聚物，其特征在于，其结构式如下：式中，
x
，
y
和
z
为聚合度，聚合度在
10~1000
之间
。2.
根据权利要求1所述嵌段聚合物，其特征在于，所述嵌段聚合物的分子量在
10kDa~500kDa
之间
。3.
根据权利要求1所述嵌段共聚物，其特征在于，所述嵌段共聚物的原料以摩尔份数计包括：第一单体环碳酸酯类单体：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
1000
第二单体氧杂
δ
‑
己内酯类单体：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
1000
第三单体丙交酯：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000
‑
3000
催化剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1引发剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
10
溶剂：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000
‑
6000。4.
根据权利要求3所述嵌段共聚物，其特征在于，所述第一单体选自三亚甲基碳酸酯
。5.
根据权利要求3所述嵌段共聚物，其特征在于，所述第二单体选自1，4‑
二氧六环
‑2‑
酮
。6.
根据权利要求3所述嵌段共聚物，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡
、
氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文君，戴汝熙，徐人威，林雅滢，徐琳，
申请(专利权)人：中化泉州能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：