【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气凝胶领域，尤其涉及一种三臂嵌段右旋聚乳酸及其制备方法、气凝胶。
技术介绍
1、随着环境保护和可持续发展的重视，生物可降解材料的应用逐渐成为人们关注的热点。聚乳酸(pla)作为一种生物基材料，具有很多优点，因此备受关注。
2、首先，pla是一种可生物降解的材料，与石油基聚合物相比，pla的制备和使用过程对环境的影响更小，不会造成资源浪费和环境污染。其次，pla来源广泛，可从玉米、甘蔗、木薯等植物中提取淀粉，通过酸解、发酵、聚合等工艺制备而成，容易实现可持续发展。然而，pla是一种半结晶聚酯，结晶速度比较慢，结晶度很低，难以获得高度有序的结晶结构，导致其力学性能和热稳定性较差，并且未经改性的pla基材料疏水效果不佳，在潮湿环境下易水解等问题，限制了其在大规模应用中的普及。如何通过简易低成本的可工业化方法获得高性能化的pla产品仍是当今工业界和学术界的巨大挑战。
3、目前关于聚乳酸气凝胶制备方法的专利主要包括利用静电纺丝技术、冷冻干燥技术实现聚乳酸气凝胶材料的疏松多孔化，例如，公开号cn116103774a的专利利用静电纺丝制得聚乳酸中空纤维，将聚乳酸中空纤维分散于混合溶液中得到聚乳酸纤维分散液，而后对分散液进行定向冷冻成型并冷冻干燥，得到一种聚乳酸中空纤维气凝胶；公开号为cn114085418a的专利利用左旋聚乳酸、右旋聚乳酸和致孔剂在溶剂中搅拌均匀得到复合聚乳酸溶液，再将复合聚乳酸溶液冷冻处理并冷冻干燥制得一种可降解高疏水气凝胶多孔材料。以上方法通过冷冻干燥得到聚乳酸气凝胶，但是制得的气凝胶
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种三臂嵌段右旋聚乳酸及其制备方法、气凝胶，本专利技术三臂嵌段右旋聚乳酸提高了气凝胶的孔隙率及热稳定性。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种三臂嵌段右旋聚乳酸，具有式i所示的结构式：
4、
5、本专利技术还提供了上述技术方案所述三臂嵌段右旋聚乳酸的制备方法，包括以下步骤：
6、将丙三醇、己内酯和第一金属有机催化剂混合进行第一开环聚合反应，得到式ii所示的大分子引发剂；
7、
8、将所述大分子引发剂、右旋丙交酯和第二金属有机催化剂混合进行第二开环聚合反应，得到所述三臂嵌段右旋聚乳酸。
9、优选的，所述己内酯与丙三醇的摩尔比为100～300：1。
10、优选的，所述第一金属有机催化剂包括辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和钛酸四丁酯中的一种或多种。
11、优选的，所述己内酯和第一金属有机催化剂的摩尔比为100～1000：1。
12、优选的，所述第一开环聚合反应在无氧条件下进行，所述第一开环聚合反应的温度为110～130℃，时间为8～10h。
13、优选的，所述右旋丙交酯与所述大分子引发剂的摩尔比为0.3～2.1：1。
14、优选的，第二开环聚合反应在无氧条件下进行，所述第二开环聚合反应的温度为150～180℃，时间为7～10h。
15、本专利技术还提供了一种气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
16、将三臂嵌段右旋聚乳酸与左旋聚乳酸溶解于良溶剂中，得到聚乳酸混合溶液；
17、将所述聚乳酸混合溶液与非良溶剂混合进行结晶、过滤，将所得固体中的溶剂去除，得到所述气凝胶；
18、所述三臂嵌段右旋聚乳酸为上述技术方案所述的三臂嵌段右旋聚乳酸或上述技术方案所述制备方法制备的三臂嵌段右旋聚乳酸。
19、本专利技术还提供了上述技术方案所述的气凝胶，所述气凝胶含有微孔。
20、本专利技术提供了一种三臂嵌段右旋聚乳酸，具有式i所示的结构式：
21、
22、根据溶解性的差别，在聚合物溶液中加入非溶剂后聚合物会自发形成聚合物富集相和聚合物贫相，聚合物贫相的存在会形成孔，且孔的尺寸主要由聚合物贫相的尺寸所决定。本专利技术的三臂嵌段右旋聚乳酸可以向三个方向结晶形成空间结构，除了聚合物贫相形成的孔外，臂与臂之间可以形成微米级的孔(同等尺寸下单臂结构聚乳酸难以实现)，利用其制备气凝胶可以提高气凝胶的孔隙率；并且臂与臂之间形成微米级的孔的尺寸远小于聚合物贫相形成的孔的尺寸；此外，三臂嵌段右旋聚乳酸中的右旋聚乳酸嵌段与左旋聚乳酸通过氢键作用形成立构复合晶，由于立构复合晶的形成过程存在相互之间的作用力，因此异构链之间堆积紧密且相互作用力更强，因此利用本专利技术制备的气凝胶的热稳定性和耐强碱水解能力更好。
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1.一种三臂嵌段右旋聚乳酸，其特征在于，具有式I所示的结构式：
2.权利要求1所述三臂嵌段右旋聚乳酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述己内酯与丙三醇的摩尔比为100～300：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一金属有机催化剂包括辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和钛酸四丁酯中的一种或多种。
5.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，所述己内酯和第一金属有机催化剂的摩尔比为100～1000：1。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一开环聚合反应在无氧条件下进行，所述第一开环聚合反应的温度为110～130℃，时间为8～10h。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述右旋丙交酯与所述大分子引发剂的摩尔比为0.3～2.1：1。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第二开环聚合反应在无氧条件下进行，所述第二开环聚合反应的温度为150～180℃，时间为7～10h。
9.一种气凝胶
10.权利要求9所述的气凝胶，其特征在于，所述气凝胶含有微孔。
...【技术特征摘要】
1.一种三臂嵌段右旋聚乳酸，其特征在于，具有式i所示的结构式：
2.权利要求1所述三臂嵌段右旋聚乳酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述己内酯与丙三醇的摩尔比为100～300：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一金属有机催化剂包括辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和钛酸四丁酯中的一种或多种。
5.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，所述己内酯和第一金属有机催化剂的摩尔比为100～1000：1。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙鑫，马正峰，张丽慧，胡克苓，王恺，孙金明，
申请(专利权)人：烟台先进材料与绿色制造山东省实验室，
类型：发明
国别省市：
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