[发明专利]一种聚酯聚合物及二元催化体系用于催化制备聚酯聚合物的方法

说明书

本发明提供了一种聚酯聚合物及其制备方法，聚酯聚合物具有式I或式II结构；其在包括席夫碱铝配合物和有机碱的二元催化体系作用下，具有式III或式IV结构的环酯化合物与具有式V结构的环氧化物、具有式VI结构的环状酸酐进行共聚反应制得。该方法能够制得具有式I或式II结构的聚酯聚合物，且具有较高的转化率。该方法引入含有官能团的单体，使得到的聚合物能够进行后修饰。聚酯聚合物的分子量为4200～9600g/mol；环状酸酐的转化率为100％；环酯化合物的转化率为72～100％。

技术领域

本发明属于聚合物技术领域，尤其涉及一种聚酯聚合物及二元催化体系用于催化制备聚酯聚合物的方法。

背景技术

随着人们对生态环保要求的提高，可降解材料的需求愈来愈大。聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等具有可降解性质的聚酯材料已经广泛应用于包装材料、纺织品、3D打印材料等日常生活及药物载体、骨钉、骨板等医用材料。这类材料通常由环状单体开环共聚制备得到，然而其单体种类有限，限制了材料性能的调节。一种优化这类聚合物性质的方法是在聚合物链上连接具有取代基团或单体结构易调节的聚酯链段，得到嵌段共聚物。

环氧化物/环状酸酐开环共聚是一种制备聚酯的方法，具有单体种类多的优点。因此合成环氧化物/环状酸酐与丙交酯或己内酯的三元共聚物，可以扩大聚酯结构的种类，为改性聚乳酸或聚己内酯等材料提供了新的途径，同时在聚合物中加入含有官能团的单体，可以对聚合物进行后修饰。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚酯聚合物及二元催化体系用于催化制备聚酯聚合物的方法，该方法能够获得环氧化物-环状酸酐-环酯三元共聚物，且具有较高的转化率。

本发明提供了一种聚酯聚合物，具有式I或式II结构：

所述Q选自

所述a的取值为1、2、3或4；所述x为1或2；10≤m≤100；10≤n≤150；

所述R₁选自-H或C1～C4的烷基，所述R₂选自C1～C5的烷基、C1～C4的卤代烷基、C2～C6的烯基、C3～C8的烯基醚、C3～C8的炔基醚、苯基或取代苯基；

所述Y选自

优选地，所述a的取值为1或2；所述R₁选自-H，R₂选自-CH₃、-CH₂Cl、-CHOCH₂CH＝CH₂或苯基。

优选地，所述聚酯聚合物的具体结构如式101、式102、式103、式104或式105所示：

其中，10≤m1≤100；10≤m2≤100。

本发明提供了一种上述技术方案所述聚酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：

在二元催化体系下，将具有式III或式IV结构的环酯化合物与具有式V结构的环氧化物、具有式VI结构的环状酸酐进行共聚反应，得到具有式I或式II结构的聚酯聚合物；

所述R₁选自-H或C1～C4的烷基，所述R₂选自C1～C5的烷基、C1～C4的卤代烷基、C2～C6的烯基、C3～C8的烯基醚、C3～C8的炔基醚、C5～C8的环烃、苯基或取代苯基；

所述Y选自

所述x为1或2；

所述二元催化体系包括席夫碱铝配合物和有机碱；

所述席夫碱铝配合物具有式VII结构：