[发明专利]一种聚己内酯的合成方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚己内酯的合成方法，该方法以四齿氮氧配位的铝化合物为催化剂，催化ε‑己内酯通过快速连续反应挤出工艺进行本体开环聚合，经反应挤出、冷却、切粒，制得聚己内酯。该方法催化剂用量少，成本低，且连续化生产，可以用来工业化制备低毒、分子量高且可控的聚己内酯。

技术领域

本发明涉及一种聚己内酯的合成方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚己内酯(PCL)是一种对环境友好、热稳定性好、可生物降解和回收的生物相容性材料，具有良好的高分子相容性，能够制备出各种性能优良的共聚物或共混物，被广泛应用于外科缝合线、组织工程、骨科固定等医用领域。

聚己内酯一般通过ε-己内酯在催化剂和引发剂的存在下开环聚合制备，聚合所用的催化剂、引发剂种类繁多，部分已公开的引发-催化体系催化效果不佳，还有一些已公开的引发-催化体系虽然引发活性比较高，但具有较大的细胞毒性，限制了其在生物医学领域的应用。

专利CN106496538A以羟基醇为引发剂，路易斯酸碱协同催化ε-己内酯单体开环聚合合成高分子量聚己内酯，该方法反应温和，但需用有机溶剂进行分离提纯，且产率较低。

专利CN103539925B以环氧烷为引发剂，有机金属盐为催化剂，C7-C11的芳香醇为分子量调节剂，制备得到聚己内酯，该方法反应时间短，制备的聚己内酯分子量可控，但使用的催化剂含重金属，限制了其在生物医学领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效低毒聚己内酯的合成方法，该方法以低毒有机金属配合物为催化剂，催化剂用量少，成本低，且连续化生产，可以用来工业化制备低毒、分子量高且可控的聚己内酯。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：以低毒有机金属配合物为催化剂，采用快速连续反应挤出工艺进行ε-己内酯本体开环聚合制备聚己内酯。

本发明所述低毒有机金属配合物催化剂为四齿氮氧配位的铝化合物，其结构式如下：

式1。

上述技术方案中，催化剂的制备方法：-25-0℃条件下将三甲基铝加入到含有4-羟基-1,5-萘啶配体的二氯甲烷溶液中，缓慢升至室温后50-110℃条件下反应2-5h后过滤，滤液真空除溶剂后用乙醚洗涤，THF/乙醚重结晶后得式I所述的四齿氮氧配位的铝化合物。

优选地，所述4-羟基-1,5-萘啶配体与三甲基铝的摩尔比为2:1.2~1.4。

所述的ε-己内酯与催化剂的摩尔比为1000~6000:1。

所述的反应挤出工艺在双螺杆挤出机中进行。

所述的双螺杆挤出机螺杆直径40mm，长1438mm。

所述的本体开环聚合制备的聚己内酯的分子量为3.66~20.10万。

所述双螺杆挤出机各区温度分别为：机筒一区70℃，机筒二区90℃，机筒三区100℃，机筒四区120℃，机筒五区120℃，机筒六区120℃，机筒七区100℃，机筒八区100℃。

所述螺杆转速为50-210转/分。

本发明提供的以低毒有机金属配合物为催化剂，采用快速连续反应挤出工艺制备的聚己内酯优点是：该制备工艺无需加入引发剂，催化剂用量少，产物低毒，成本低，操作方便，提高了生产效率，可大规模生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明加以详细描述。

实施例1