[发明专利]超支化聚己内酯及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超支化聚己内酯，其结构式如下：其中，m、n、p为线性重复单元数，o为支化单元数，m、n、p和o独立的选自1‑20中任意整数。本发明还提供了一种超支化聚己内酯的制备方法，包括以下步骤：将2‑亚甲基‑1,2‑二氧庚烷与(2‑乙氧基二硫代酸酯基)丙酸乙烯酯在引发剂的作用下发生聚合反应，得到超支化聚己内酯。在本发明中，通过改变单体投料比可以改变聚合物的支化度，极大的改善了现有聚己内酯材料的结晶度与降解速率，有望拓展其在生物医用领域的应用。

技术领域

本发明涉及高分子合成技术领域，尤其涉及一种超支化聚己内酯及其制备方法。

背景技术

高分子材料因其价格低廉、性能优良在众多领域都有很好的应用，为人类生活提供了极大的方便。然而随着社会科技的不断发展，越来越多的高分子材料被投入生产，而大多数的高分子材料由于不可降解，因而对环境造成了极大的危害，因此合成可生物降解的高分子材料成为了高分子材料研究的热点之一。

在众多的生物可降解高分子中，可降解脂肪族聚酯由于其聚合物分子链中含有易水解的酯键，在自然界中能够容易被动植物体内的酶或是微生物分解代谢，最终形成没有危害的二氧化碳和水，而成为近年来世界各国都在研究的环境友好型材料之一。聚酯的应用对于保护生态环境平衡，以及开辟一种新的高效的前沿材料有着重要的作用。

众所周知，聚合物的结构与其表现性能有着十分密切的关系，而聚合物分子的拓扑结构是其链结构中的一个重要组成部分。由于连接方式的不同，聚合物拓扑结构可以分为接枝、嵌段、无规、交替共聚物；星形、环状、树枝状、超支化聚合物以及聚合物分子刷等。

星型、树枝状、超支化高分子由于具有特殊的结构和独特的性质(流变性能和力学性能)，引起了研究者的广泛关注。例如，与相同分子量的线形聚合物相比，具有非线形结构的聚合物的熔融黏度更低，使得它们能在更低的温度下加工，这对耐热性欠佳的聚合物(如聚乳酸) 而言，是一个独特的优势。相比于两嵌段或是三嵌段的聚合物，超支化聚合物有更多的优势，例如能够形成较小的单分子胶束，降低体系粘度，减少分子链缠结等。

传统制备超支化聚己内酯的方法是通过己内酯开环后聚合制得，这种方法在反应中需要加入极高纯度的试剂以及一些特殊的催化剂；反应过程中会产生副反应；后续纯化过程较为繁琐。这些缺点限制了其在工业生产中的应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种超支化聚己内酯及其制备方法，本发明在制备超支化聚己内酯时，不需要利用己内酯开环的方法，且本发明的方法简单、条件温和、纯化过程简单。

本发明提供了一种超支化聚己内酯，其结构式如下：

其中，m、n、p为线性重复单元数，o为支化单元数，m、n、p和o独立的选自1-20中任意整数。

以上超支化聚己内酯可用通式(3)表示：

其中，A为乙烯基基团

T为末端官能团

a为支化单元为线性单元其中o、n均为重复单元数，其值为1-20。

进一步地，超支化聚己内酯的支化度为0.01-0.3。

进一步地，超支化聚己内酯的分子量为3000-15000g/mol。

本发明还提供了上述超支化聚己内酯的制备方法，包括以下步骤：

将式(1)所示的2-亚甲基-1,2-二氧庚烷(MDO)与式(2)所示的(2-乙氧基二硫代酸酯基)丙酸乙烯酯(ECTVP)在引发剂的作用下发生聚合反应，得到超支化聚己内酯；式(1)、式(2)分别如下：