專利名稱：一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物改性領(lǐng)域，具體涉及，一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混 物及其制備方法。
背景技術(shù)：
二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物(PPC)是一種全降解型聚合物，由二氧化碳和環(huán)氧 丙烷在催化劑的作用下制備的一種脂肪族聚碳酸酯。PPC在合成過程中可以將大于總量 40wt%的二氧化碳化學(xué)固定，不僅成本低廉還具有高透明性，優(yōu)良的氣體阻隔性和加工性 等特點(diǎn)，在薄膜及包裝材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是PPC分子呈現(xiàn)無定形態(tài)，使得PPC形成 的材料低溫脆性大，高溫尺寸穩(wěn)定性差、強(qiáng)度低、韌性差，限制了 PPC在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用。為了提升PPC的應(yīng)用價值，使其能夠應(yīng)用于更多領(lǐng)域，需要對其進(jìn)行改性。目前 利用共混其他聚合物改性PPC是主要的方法之一，包括共混結(jié)晶性生物可降解聚合物 (J. Appl. Polym. Sci. 2004，92，2514-2521 ； J.Appl. Polym. Sci. 2005，98，1427-1436)，以及 共混無機(jī)粒子(中國塑料2006，20 (2) 61-64)；于九皋等研究了二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚 物 / 聚乳酸共混體系(J. Polym. Sci. Part B, Polym. Phys. 2006，44，94-101.)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩 種聚合物是部分相容的，與二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物相比，共混物的屈服應(yīng)力、楊氏模量 及斷裂應(yīng)力基本隨著聚乳酸含量的增加呈線性增加，卻降低了體系的斷裂伸長率。富露祥 等則報(bào)道了共混馬來酸酐酯化淀粉對二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物/淀粉共混體系的影響 (塑料，2008，37 (3)，61-63.)。當(dāng)?shù)矸? 二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物/馬來酸酐酯化淀粉的 質(zhì)量比為20 40 40時，樣品最大斷裂伸長率為9. 84%，比未加入酯化淀粉的樣品(淀 粉/ 二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物質(zhì)量比=60/40)增加了近4倍，拉伸強(qiáng)度沒有很大變化， 只是楊氏模量略有下降，仍然比純二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的斷裂伸長率13. 5%低，并 沒有起到增韌效果?，F(xiàn)有技術(shù)提供的共混改性方法為增加了二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的拉伸強(qiáng)度、 楊氏模量、屈服應(yīng)力，但是其斷裂伸長率仍較低，限制了 PPC的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物，大 幅提高純的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的斷裂伸長率。為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物，包 括5Wt% 15wt%的氨酯類化合物和85wt% 95wt%的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物；所述氨酯類化合物為式I 式VI所示的化合物中的一種
權(quán)利要求
1. 一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物，其特征在于，包括5wt% 15wt%的氨 酯類化合物和85wt% 95wt%的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物； 所述氨酯類化合物為式I 式VI所示的化合物中的一種HHOH I^^O 丫葉 CH2^N 丫 Ο^^! OOHHI / ν ιOH^^ 7N"fCH24N、入 /v.YO^n YOIIHO'CH3HH,0 —2— 0、 T n TOOCH3 "OHH3C CH3HO、HHT n TOOH3C CH3- OHII IV IVVI；其中，η分別為2、4、6、10 ；R為甲基、乙基、丙基或丁基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物，其特征在于，所述二氧 化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的數(shù)均分子量為70000 150000，分子量分布指數(shù)為2. 5 4. 5。
3.—種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物的制備方法，其特征在于，包括a)、使用非異氰酸酯法制備氨酯類化合物；b)、將步驟a)制備的氨酯類化合物與二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物按重量比為5 15 85 95混合，得到固體混合物；c)、將步驟b)得到的固體混合物進(jìn)行熔融共混，得到二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共 混物；所述氨酯類化合物為式I 式VI所示的化合物中的一種
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的數(shù) 均分子量為70000 150000，分子量分布指數(shù)為2. 5 4. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述熔融混煉的溫度為120°C 200 "C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述熔融混煉的溫度為140°C 160 "C。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟a)具體為all)、在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將脂肪族二元胺與環(huán)狀碳酸酯按摩爾比為2. O 3. 5 0. 7 1. 2混合，并在無水溶劑中溶解，得到第一混合溶液；al2)、在25°C 35°C下加熱步驟all)制備的第一混合溶液9 20h，發(fā)生開環(huán)加成反 應(yīng)，將環(huán)加成產(chǎn)物進(jìn)行純化，得到純化后的產(chǎn)物；al3)、將純化后的產(chǎn)物烘干，得到式I 式V所示的氨酯類化合物； 所述二元胺為乙二胺、丁二胺、己二胺和癸二胺中的一種或多種； 所述環(huán)狀碳酸酯為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸環(huán)己烯酯，三亞甲基環(huán)碳酸酯、2， 2-二甲基三亞甲基環(huán)碳酸酯中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述無水溶劑為無水二氯甲烷、無水 氯仿和無水芐基氯中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟a)具體為a21)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將直鏈碳酸酯、脂肪族二元胺、催化劑按摩爾比為1.5 15.8 0.8 1.5 0.05 0.2混合，得到第二混合溶液；a22)在70°C 100°C下加熱a21)制備的第二混合溶液2 幾，進(jìn)行脫醇縮合反應(yīng)，將 反應(yīng)得到的產(chǎn)物重結(jié)晶；a23)干燥步驟a2》重結(jié)晶后的產(chǎn)物，得到式VI所示的氨酯類化合物；所述二元胺為乙二胺、丁二胺、己二胺和癸二胺中的一種或多種； 所述直鏈碳酸酯為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為醋酸鈉、醋酸鋅、硝酸 鋅、硝酸鉍中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物，包括5wt％～15wt％的氨酯類化合物；85wt％～95wt％的二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物；所述氨酯類化合物為式I～式VI所示的化合物中的一種其中，n分別為2、4、6、10；R為甲基、乙基、丙基或丁基。由于小分子氨酯類化合物分子中含有氨酯鍵和/或羥基，可以作為質(zhì)子給體，而二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物中含有羰基，可以作為質(zhì)子受體，使氨酯類化合物分子能夠與二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物分子形成較強(qiáng)的氫鍵作用，相容性得到很好的改善，進(jìn)而有效的提高了二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的斷裂伸長率。本發(fā)明還提供了一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物的共混物的制備方法。
文檔編號C08K5/205GK102070893SQ201010565378
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者周慶海, 王佛松, 王獻(xiàn)紅, 秦玉升, 趙曉江, 陳麗杰 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所