[发明专利]线形梳状聚碳酸酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料合成与制备技术领域，特别涉及到一类可生物降解的聚碳酸酯材料，其特征在于高分子量、高枝化线形梳状聚碳酸酯及其制备方法，本发明所制备的聚碳酸酯具有优异的物理机械性能和优良的加工性能。

背景技术

脂肪族聚碳酸酯由于可在有水的条件下或在生物体内降解，最终分解为CO₂和水，可作为降解材料使用，而且结合其低毒、生物相容性好等优点，在医学上可用做手术材料、骨骼固定装置及药物载体等。但是到目前为止，对于脂肪族聚碳酸酯的制备、性能和应用尚有待于进一步研究和开发。

脂肪族聚碳酸酯有三种制备途径：(1)二元醇与碳酸酯或二元醇与氯甲酸酯的缩聚；(2)CO₂与环氧化合物在有机金属催化剂存在下的共聚，比较典型的是二乙基锌体系催化剂和稀土催化剂；(3)环碳酸酯的开环聚合。由于开环聚合反应条件温和，聚合物结构容易控制，得到的聚合产物纯净而引起人们的日益关注，并且可以通过使用毒性较小且易于脱除的催化剂进行催化，所得到的聚合产物可以满足医学及食品业的需要，所以成为近年来的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一类线形梳状聚碳酸酯，这类线形梳状聚碳酸酯具有高枝化、高分子量、窄分布的特点，同时具有优异的物理机械性能和极佳的加工性能，是一类无毒、可降解、具有高度生物安全性的医用生物材料。本发明的另一个目的在于提供一种上述线形梳状聚碳酸酯简单高效的制备方法。本发明的技术特征在于以羟基化线形液体聚合物为多官能团线形大分子引发剂，所制备的线形梳状聚碳酸酯无金属残留。

一类线形梳状聚碳酸酯，其特征在于该聚合物具有如下结构：线形梳状聚碳酸酯的数均分子量为1×10⁴－50×10⁴，优选为2×10⁴－30×10⁴；聚碳酸酯的单臂数均分子量为0.1×10⁴－3×10⁴，优选为0.2×10⁴－2×10⁴；线形大分子引发剂为羟基化线形液体聚合物，线形大分子引发剂中的羟基数量为8－60，优选为12－40；线形大分子引发剂的数均分子量为0.1×10⁴－1×10⁴，优选为0.2×10⁴－0.8×10⁴。

一类线形梳状聚碳酸酯的制备方法，其特征在于：在常压及惰性气体保护下，惰性气体选自氮气、氩气，依据产物分子量的大小，将催化剂有机非金属碱、单体环碳酸酯、有机溶剂、线形大分子引发剂羟基化线形液体聚合物依次加入到带有搅拌的反应器中，配制成单体环碳酸酯摩尔浓度为0.5－2M的溶液，打开搅拌，单体环碳酸酯与羟基的摩尔比为8－250，有机非金属催化剂与羟基的摩尔比为0.1－5，优选为0.5－2；聚合反应控制在0.25－15h，聚合反应温度控制在0－50℃，当反应结束后终止反应，终止剂与羟基的摩尔比为2－5，终止剂为苯甲酸，对聚合物溶液进行后处理、产品干燥，最终得到线形梳状聚碳酸酯。本发明所涉及的一类线形梳状聚碳酸酯的制备方法与已报道的聚碳酸酯的合成方法相比，本质区别就在于本发明所使用的引发剂为多羟基线形液体聚合物。