一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，以丙交酯和共聚單體為主要原料，在催化劑存在的條件下，進(jìn)行開環(huán)聚合、縮聚反應(yīng)，制得本發(fā)明聚乳酸共聚物，該共聚物含有芳香族二酸單體單元和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二元醇單體單元，重均分子量為3～30萬，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為110～200℃。本發(fā)明制備方法簡單，使用的原料為丙交酯而非乳酸溶液，使用芳香族二酸而非碳酰氯或乙二酸，通過調(diào)節(jié)開環(huán)聚合原料的配比，可以簡單、精確設(shè)計(jì)出不同單體單元比的聚乳酸共聚物，制得的聚乳酸共聚物具有較高分子量同時(shí)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度最高可達(dá)200℃。
【專利說明】一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物可降解型高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 的聚乳酸共聚物及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚乳酸是以淀粉發(fā)酵得到的乳酸為主要原料制備得到的一種高分子聚合物，由于 其良好的生物相容性、降解性能和對人體無毒無刺激性可以替代傳統(tǒng)材料而廣泛應(yīng)用于醫(yī) 療、藥學(xué)、農(nóng)業(yè)、包裝業(yè)、服裝業(yè)等領(lǐng)域，而且我國聚乳酸生產(chǎn)原料一玉米豐富，聚乳酸產(chǎn) 業(yè)前景廣闊。
[0003] 聚乳酸作為一種可結(jié)晶的材料，目前已經(jīng)在很多方面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的通用塑料，但其 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在60°c以下，限制了聚乳酸更廣闊的應(yīng)用。提高聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度可以通過共混改性或共聚改性來實(shí)現(xiàn)。一般聚乳酸與高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酯相容性 較差，所以通過共聚改性來提高聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。申請?zhí)枮?00580024916. X公 布了一種耐熱性優(yōu)異的高分子量聚乳酸共聚物，但是其所用原料碳酰氯有劇毒；申請?zhí)枮?201110385357. 2公布了一種聚乳酸共聚物及其制備方法，該方法以乳酸單體和共聚單體 為主要原料制備出的聚乳酸共聚物具有高分子量，但其使用的乳酸單體為含水的乳酸水溶 液，在聚合反應(yīng)前需增加脫水反應(yīng)0. 5-3h，耗時(shí)，耗能且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對【背景技術(shù)】提出的問題，提供一種具有高分子量、高玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案： 一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物，其特征在于：該共聚物含有芳香族二 酸單體單元和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二元醇單體單元，重均分子量為3?30萬，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 110 ?200。。。
[0006] 所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二元醇單體單元為異山梨醇單體單元。
[0007] 所述乳酸單體單元在整個(gè)共聚物單體單元中的摩爾含量大于20 %而小于100 %。
[0008] -種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征在于，包括如下制 備方法： 以丙交酯和共聚單體為主要原料，在催化劑存在的條件下，首先在1〇〇 KPa的壓力和 90?180°C的溫度下由異山梨醇單體或其衍生物單體引發(fā)丙交酯開環(huán)聚合0. 5?10h，然后 加入芳香族二酸單體或其衍生物單體在〇. 01?1〇〇 KPa的壓力和120?200°C的溫度下縮 聚2?30h，制得本發(fā)明聚乳酸共聚物。
[0009] 本發(fā)明聚乳酸共聚物的制備化學(xué)方程式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物，其特征在于：該共聚物含有芳香族二 酸單體單元和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二元醇單體單元，重均分子量為3?30萬，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 110 ?200。。。
2. 如權(quán)利要求1所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物，其特征在于：所述 環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二元醇單體單元為異山梨醇單體單元。
3. 如權(quán)利要求1所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物，其特征在于：所述 乳酸單體單元在整個(gè)共聚物單體單元中的摩爾含量大于20 %而小于100 %。
4. 一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征在于，包括如下制備 方法： 以丙交酯和共聚單體為主要原料，在催化劑存在的條件下，首先在1〇〇 KPa的壓力和 90?180°C的溫度下由異山梨醇單體或其衍生物單體引發(fā)丙交酯開環(huán)聚合0. 5?10h，然后 加入芳香族二酸單體或其衍生物單體在〇. 01?1〇〇 KPa的壓力和120?200°C的溫度下縮 聚2?30h，制得本發(fā)明聚乳酸共聚物。
5. 如權(quán)利要求4所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征在 于：所述丙交酯為左旋丙交酯、內(nèi)消旋丙交酯、右旋丙交酯中的一種或多種。
6. 如權(quán)利要求4所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征在 于：所述催化劑為金屬化合物催化劑、酸類化合物催化劑中的一種或幾種組成的復(fù)合催化 劑。
7. 如權(quán)利要求6所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征在 于：所述金屬化合物催化劑為金屬齒化物。
8. 如權(quán)利要求7所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征在 于：所述金屬鹵化物為氯化亞錫、四氯化鈦、三氯化銻、五氯化銻、氯化鋅或三氯化鋁中的一 種或幾種。
9. 如權(quán)利要求6所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征在 于：所述酸類化合物催化劑為硫酸、磷酸或磺酸中的一種或幾種。
10. 如權(quán)利要求4所述一種具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乳酸共聚物制備方法，其特征 在于：所述芳香族二酸單體為間苯二甲酸單體或?qū)Ρ蕉姿釂误w。
【文檔編號(hào)】C08G63/78GK104250372SQ201410245832
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】吳迪, 林育鋒, 張簡邦宏, 吳中仁 申請人:允友成(宿遷)復(fù)合新材料有限公司