[发明专利]丙交酯共聚物、制备该丙交酯共聚物的方法以及包含该丙交酯共聚物的树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙交酯共聚物、该丙交酯共聚物的制备方法以及包含该丙交酯共聚物的树脂组合物。更具体而言，本发明涉及一种丙交酯共聚物、该丙交酯共聚物的制备方法以及包含该丙交酯共聚物的树脂组合物，所述丙交酯共聚物具有优异的常规物理性能，例如机械物理性能和加工性能等，并且具有优异的柔韧性而可有效用作包装材料等。

背景技术

聚乳酸(polylactide)(或聚乳酸(polylactic acid))树脂是一种包含由如下通式表示的重复单元的树脂。与现有的原油类树脂不同，聚乳酸树脂以可用作可再生资源的生物质为基础，并且与现有树脂相比，在生产中释放更少的CO₂(其为一种全球性温室气体)，而且具有与现有原油类树脂相当的合适机械强度，以及生态友好的特性，例如掩埋时通过水分和微生物的生物降解性。

[通式]

作为聚乳酸树脂的制备方法，已知直接使乳酸缩聚的方法或在有机金属催化剂的存在下使丙交酯单体开环聚合的方法。在这些方法里的直接缩聚中，在进行直接缩聚时粘度迅速增大，因而非常难以有效去除水分(其为反应副产物)。因此，难以制得具有十万以上的高重均分子量的聚合物，从而难以充分确保聚乳酸树脂的物理、机械物理性能。同时，在丙交酯单体的开环聚合方法中，由于首先要由乳酸制备丙交酯单体，因此与缩聚相比需要较复杂的制备过程和较高的成本。然而，通过使用有机金属催化剂的丙交酯开环聚合可以相对容易地制得分子量相对较大的树脂，并且可以容易地对聚合速率进行控制，具有商业可行性。

聚乳酸树脂主要用作一次性包装/容器、涂料、起泡剂、膜/片和纤维等。近来，活跃地进行着将聚乳酸树脂与现有树脂如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯和聚丙烯等混合以增强物理性能，从而提供半耐久性用途如手机外部材料和汽车内部材料等的尝试。然而，由于诸如在制备聚乳酸树脂时所使用的催化剂以及空气中的水分等因素，聚乳酸树脂具有物理缺点，例如水解。

特别是，在将聚乳酸树脂和包含聚乳酸树脂的共聚物等加工成膜的形式并用作一次性包装材料时，诸如对于冲击的脆性以及劣化的柔韧性的缺点会成为向多种市场拓展的障碍。

发明内容

技术问题

本发明提供一种丙交酯共聚物及其制备方法，该丙交酯共聚物具有优异的常规物理性能，例如机械物理性能和加工性能等，并且具有优异的柔韧性而可有效用作包装材料等。

另外，本发明提供一种包含所述丙交酯共聚物的树脂组合物。

技术方案

本发明的一个示例性实施方案提供一种丙交酯共聚物，包含：

两个以上的嵌段共聚物重复单元，在所述嵌段共聚物重复单元中，聚乳酸重复单元的硬链段与聚醚多元醇重复单元的软链段的两端相连，该嵌段共聚物重复单元由化学式1表示，

其中，所述嵌段共聚物重复单元通过由每分子的异氰酸酯基当量大于2至小于3的多价异氰酸酯化合物产生的氨基甲酸酯(urethane)连接基来相互连接，并且

所述聚醚多元醇重复单元的数均分子量为1000至10000：

在化学式1中，D为C2至C10的直链或支链亚烷基，x各自独立地为30至500的整数，n为30至1000的整数。

本发明的另一个示例性实施方案提供一种如上所述的丙交酯共聚物的制备方法，包括：

在含锡或含锌的催化剂和包含数均分子量为1000至10000的聚醚多元醇聚合物的引发剂的存在下，通过丙交酯单体的开环聚合而形成由化学式1a表示的嵌段共聚物；以及

使所述由化学式1a表示的嵌段共聚物与每分子的异氰酸酯基当量大于2至小于3的多价异氰酸酯化合物进行反应：

在化学式1a中，D为C2至C10的直链或支链亚烷基，x各自独立地为30至500的整数，n为30至1000的整数。

另外，本发明的另一个示例性实施方案提供一种包含如上所述的丙交酯共聚物的树脂组合物和膜。

下文中，对根据本发明的示例性实施方案的丙交酯共聚物，该丙交酯共聚物的制备方法以及包含该丙交酯共聚物的树脂组合物进行更详细的描述。