[发明专利]一种嵌段共聚型碳化二亚胺类化合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种嵌段共聚型碳化二亚胺类化合物，具有如下结构通式：该嵌段共聚碳化二亚胺类化合物通过芳香族碳化二亚胺低聚物和脂肪族或脂环族碳化二亚胺低聚物发生缩聚反应制得。本发明所得嵌段共聚碳化二亚胺类化合物可以作为抗水解稳定剂、扩链剂以及加工助剂用于聚酯类、聚酰胺化合物，尤其是光伏产业特种薄膜用聚酯材料、地膜等生物降解材料、汽车用聚酰胺材料等，不但可以有效防止聚酯材料的水解，同时相比于传统的单体型和聚合型碳化二亚胺，嵌段共聚碳化二亚胺类化合物不但可以长效的保证材料在湿热条件下的性能，同时可以大大抑制塑料在加工过程中的降解。

技术领域

本发明涉及碳化二亚胺类化合物及其制备方法，尤其涉及一种嵌段共聚型碳化二亚胺类化合物及其制备方法。

背景技术

我国是农业生产大国，对地膜的使用从1979年开始，目前的覆盖面积已达到3.7亿亩，2012年年产量达到131万吨，预计2017年覆盖面积将达到4.5亿亩、产量将达到150万吨。目前使用的普通地膜，每年使用后大约有25％左右残留在土壤中。

这些残留的地膜大多由聚乙烯原料制成，不具有任何降解性能，难以回收，且回收经济价值低，会在土壤中残留100年以上。随着非降解地膜累积的残留量越来越大，对土壤及农作物造成的危害也越来越大，目前地膜残留问题已经成为社会关注的生态问题。

减少或消除地膜的残留除了鼓励回收残膜，主要是靠政府大力发展推广全生物降解塑料地膜。目前产业化并且可以用于生物降解塑料地膜的原料有：聚乳酸(PLA)、聚环氧丙烷-二氧化碳共聚物(PPC)和聚丁二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯(PBAT)等。生物降解地膜在土壤中会慢慢的被微生物分解成二氧化碳和水，不会对环境造成危害，也不会影响农作物的产量，是一种非常绿色环保的材料，具有可持续发展性。

近10年来，我国农业部农业技术推广应用中心在全国各地进行了规模不断扩大的生物降解地膜的试用，已经取得了可喜的成功。但综合起来，生物降解地膜目前在使用方面还存在拉力低、降解快、保水差等主要问题。

降低生物降解材料的酸值是解决问题的关键。材料的酸值越低，稳定性越好，则降解速率越慢，应用成本也会降低。目前提高生物降解地膜使用稳定性的主要方式是添加抗水解剂。

碳化二亚胺类化合物是一种优良的抗水解稳定剂，含酯基的高分子材料受水或酸侵蚀时，分子中的酯键被裂解成醇和酸，而酸又会使水解速率成指数倍上升，碳化二亚胺类化合物可捕获这种游离羧酸，常温下快速反应生成稳定的酰脲，防止水解的进一步深入，从而提高高分子材料的水解稳定性。

碳化二亚胺类化合物包括单碳化二亚胺、多碳化二亚胺、聚碳化二亚胺类化合物。

单碳化二亚胺性价比较高，效果是所有碳化二亚胺中最为优越的，但由于其分子量较低，不但容易在加工时挥发和分解，气味较大；也会在后续使用中有迁移的风险。

聚合型碳化二亚胺的熔点相对较高或难熔化，目前聚合型碳化二亚胺包括两大类：(1)芳香族聚合碳化二亚胺，典型的如莱茵化学的拉西格公司的等；(2)脂肪族或脂环族聚合碳化二亚胺，典型的如Nisshinbo公司的HMV-8CA、LA-1等。