[发明专利]一种不饱和脂肪族‑芳香族‑聚乳酸嵌段共聚物

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，尤其涉及一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物。

背景技术

塑料工业的发展为商品带来了廉价、物美的包装，但大量使用不可再生石油资源生产的塑料制品也给人类带来了严重的资源短缺和环境污染等问题。解决这个问题的最好途径是研究开发新的可降解材料。目前已被人们开发和利用的可降解材料中，聚乳酸(PLA)具有优良的生物相容性、生物可降解性，最终降解产物是二氧化碳和水，不会对环境造成污染，其受关注程度较高。但PLA中含有大量的酯键，亲水性差，降低了聚乳酸与其它物质的生物相容性；制备的各种PLA薄膜、片材、纤维经热成型、纺丝等二次加工后得到的产品可以广泛应用于农业、医疗卫生、日常生活用品等领域，但是在加工过程中，PLA较低的熔体强度使其在挤出涂覆、吹塑、发泡等成型过程中易引起膜泡不稳定而破裂，使其应用受到较大的限制。

为了提高聚乳酸的熔体强度,近年来许多科研工作者对聚乳酸的改性进行了大量研究。专利CN100532420C中，采用超支化聚合物改性聚乳酸，提高了聚乳酸的力学性能和断裂伸长率，减少了聚乳酸的脆性，但复数粘度大大降低，也表明熔体强度降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，本发明提供的不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物的熔体强度较高。

本发明提供了一种不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物，由以下制备方法制得：

a)将芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物、饱和二元醇类化合物、不饱和二元化合物和多元化合物进行酯化反应和缩聚反应，得到熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯；

所述不饱和二元化合物包括不饱和二元醇类化合物或不饱和二元羧酸类化合物；

所述多元化合物包括多元醇类化合物或多元羧酸类化合物；

b)将丙交酯与熔融态的羟基封端的不饱和脂肪族-芳香族共聚酯进行聚合反应，得到不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物。

优选地，所述步骤a)中芳香族二元羧酸类化合物包括苯二甲酸、萘二甲酸、芳香族二酸酐、芳香族二元羧酸单烷基酯和芳香族二元羧酸双烷基酯中的一种或多种；

所述步骤a)中饱和脂肪族二元羧酸类化合物的碳原子数为2～40；

所述步骤a)中饱和二元醇类化合物的碳原子数为2～40；

所述步骤a)中不饱和二元羧酸类化合物的碳原子数为4～40；

所述步骤a)中不饱和二元醇类化合物的碳原子数为4～30。

优选地，所述步骤a)中多元醇类化合物的碳原子数为3～50；

所述步骤a)中多元羧酸类化合物的碳原子数为3～20。

优选地，所述步骤a)中酯化反应的温度为150℃～230℃；

所述步骤a)中酯化反应的时间为1h～10h。

优选地，所述步骤a)中缩聚反应的温度为210℃～280℃；

所述步骤a)中缩聚反应的时间为2h～48h；

所述步骤a)中缩聚反应的压力为10Pa～2000Pa。

优选地，所述芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物和不饱和二元羧酸类化合物的总物质的量与所述饱和二元醇类化合物的物质的量比为1:1～1:2；

所述多元羧酸类化合物与所述芳香族二元羧酸类化合物、饱和脂肪族二元羧酸类化合物和不饱和二元羧酸类化合物的总质量的比为0.01:100～25:100。

优选地，所述芳香族二元羧酸类化合物和饱和脂肪族二元羧酸类化合物的总物质的量与所述不饱和二元醇类化合物和饱和二元醇类化合物总物质的量的比为1:1～1:2；

所述多元醇类化合物与所述不饱和二元醇类化合物和饱和二元醇类化合物总质量比为0.01:100～25:100。

优选地，所述步骤b)中丙交酯与不饱和脂肪族-芳香族共聚酯的质量比10:90～90:10。

优选地，所述步骤b)中聚合反应的温度为110℃～180℃；

所述步骤b)中聚合反应的时间为3h～50h。

优选地，所述不饱和脂肪族-芳香族-聚乳酸嵌段共聚物具有式I、式II、式III或式IV所示结构：

式I中，所述p1＝10～1600，n1＝10～300，m1＝10～300，r1＝10～300，x1＝1～20，y1＝1～20，z1＝1～20，