[发明专利]具有长支链的脂肪族聚碳酸酯及其芳香族共聚酯

说明书

技术领域

本发明公开涉及一种具有长支链的脂肪族聚碳酸酯的新型结构、所述脂肪族聚碳 酸酯的芳香族共聚酯及制备所述聚合物的方法。

背景技术

脂肪族聚碳酸酯是可生物降解的生态友好聚合物。最适合大规模生产脂肪族聚碳 酸酯的方法与碳酸二甲酯(DMC)和多种二元醇的缩合有关(反应1)。

(反应1)

长期以来，DMC由有毒的光气制备。目前DMC从一氧化碳或更具有环境友好 性的一氧化碳以低成本大规模生产。关于DMC和二元醇的缩合反应有许多文献报道。 但是，这些反应通常很慢而且在增加最终聚合物的分子量上有限制。相反，几千分子 量和末端均以-OH封端的大分子二元醇低聚物从DMC和二元醇制备，且其大多数用 于聚氨酯的生产(EP302712；EP1874846)。

大部分关于制备高分子量的脂肪族聚碳酸酯的努力是不成功的。Sivaram等报道 通过使用1,3-二苯氧基四正丁基二锡氧烷作为催化剂用多种二元醇缩合DMC制备了 平均分子量在6,000至25,000的脂肪族聚碳酸酯(Polymer，第36卷,4851-4854,1995)。 美国专利第5,171,830号公开了包括使用叔胺或烷基铵盐作为催化剂用多种二元醇缩 合DMC制备脂肪族聚碳酸酯的过程。然而，通过这个过程制备的聚合物的分子量仅 在2,400量级。根据最近的报道，尝试通过使用1-正丁基-3-甲基咪唑鎓-2-甲酸酯 (1mol％)作为催化剂缩合多种二元醇和DMC以合成脂肪族聚碳酸酯。然而，所述脂 肪族聚碳酸酯的数均分子量不高于6,700(Polym.Chem.,2012,3,1475)。ChunchengLi 仅报道了通过使用TiO₂/SiO₂/聚(乙烯基吡咯烷酮)混合物作为固体催化剂缩合DMC 和1,4-丁二醇制备一种重均分子量在100,000以上的脂肪族聚碳酸酯(PolymInt2011； 60:1060-1067；JournalofMacromolecularScience,PartA:PureandAppliedChemistry (2011)48,583-594)。因此，关于制备适合用作通用型生物降解塑料的高分子量脂肪族 聚碳酸酯的尝试仍然在早期阶段。

用于将长支链引入聚合物链的技术在通用型塑料(如聚乙烯)中是重要的。长支链 的引入提供了增加抗熔体破裂的潜能和赋予在流变学意义上的剪切稀化能力，确保了 在各种应用中的高加工性能，诸如吹塑膜、浇铸膜、注塑、吹塑和热成型(Adv.Mater., 2000,12,1759；Macromolecules,2005,38,5849)。

发明内容

本发明解决的问题

本发明的第一目的是提供一种具有长支链的脂肪族聚碳酸酯。

本发明的第二目的是提供一种具有长支链的脂肪族聚碳酸酯-芳香族聚酯共聚 物。

本发明的第三目的是提供一种制备具有长支链的脂肪族聚碳酸酯的方法。

本发明的第四目的是提供一种制备具有长支链的脂肪族聚碳酸酯-芳香族聚酯共 聚物的方法。

问题的解决手段

本发明一方面提供一种脂肪族聚碳酸酯-芳香族聚酯共聚物，其包括通过作为连 接基的羰基(-C(O)-)和-C(O)YC(O)-连接的-OAO-和Z(O-)_a代表的重复单元，其中A选 自取代或未经取代的C₃-C₆₀亚烷基基团及其组合，a是等于或大于3的整数，Z是a 价的取代或未经取代的C₄-C₆₀基团，且Y选自取代或未经取代的C₅-C₂₀亚芳基、取 代或未经取代的C₅-C₂₀亚杂芳基及其组合。

在一个实施方式中，所述脂肪族聚碳酸酯-芳香族聚酯共聚物的平均分子量可以 为80,000以上，且分子量分布(M_w/M_n)可为2.0以上。