[发明专利]一种环形聚硫代酯及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环形聚硫代酯及其制备方法，属于高分子材料领域。该方法是将环硫烷烃、硫代酸酐、催化剂或引发剂加入至干燥反应容器中，在0～120℃反应0.1～24小时，最后经纯化干燥后得到环形聚硫代酯。相比于先前报道的线形聚硫代酯，本发明所提供的环形聚硫代酯具有更低的粘度、更高的折光指数以及耐热稳定性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种环形聚硫代酯及其制备方法。

背景技术

聚硫代酯是一类与聚酯结构相似的聚合物，即聚酯主链上酯基团中氧原子替换为硫原子的一类杂链聚合物。主链中引入的硫原子使得聚硫代酯在保留聚酯材料特征的同时，还在光学性能、化学稳定性和重金属离子吸附性方面展现出独特的性能。因此，聚硫代酯材料在高性能光道纤维制造、粘合剂和含重金属离子废水处理方面有广阔的应用前景。长期以来，聚硫代酯的合成方法主要包括两种：缩聚法和开环聚合法。缩聚法是通过二硫醇与二酸类化合物在有机溶剂中反应制得，由于该反应过程需要高温、高压以及除去生成的小分子化合物，使得该合成路线能耗较大。开环聚合法是通过六元环状硫代己内酯的开环聚合来实现，由于受限于单体结构单一，所以该方法所制备的聚硫代酯种类较少。这两种方法都不适合聚硫代酯的规模化生产。最近，我们报道了通过环氧烷烃或者环硫烷烃与硫代酸酐共聚合反应制备聚硫代酯的方法(CN109438708A； CN109705350A)。然而，生成的聚硫代酯均为线形聚合物，环形聚硫代酯目前还没有被报道。

本发明拟通过环硫烷烃与硫代酸酐的交替聚合反应制备环形聚硫代酯。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种环形聚硫代酯及其制备方法。

本发明的技术方案：

一种环形聚硫代酯的制备方法，该方法以环硫烷烃与硫代酸酐为原料，采用由位阻型有机碱为催化剂或引发剂，经本体反应后得到聚合物，即环形聚硫代酯；

所述环形聚硫代酯的数均分子量为1000～10000g/mol，分子量分布为1.1～1.9，硫代酯单元含量≥99％；

所述的环硫烷烃与硫代酸酐的摩尔比为1:1～10:1；所述的环硫烷烃与位阻型有机碱的摩尔比为100:1～10000:1；

所述聚合反应的温度为0～120℃，反应时间为0.1～24h。

所采用的位阻型有机碱的结构如下：

所采用的环硫烷烃结构通式如下：

R¹＝H、CH₃、CH₂Cl、CH₂Br、CH₂OH、CH₂(CH₂)_mCH₃或CH₂(CH₂)_mH＝CH₂，其中m＝0～12；R²＝CH₃、C(CH₃)₃或CH(CH₃)₂；R³＝CH₂Cl、CH₂Br、CH₂OH、或CH₂(CH₂)_mCH₃，其中m为0～12的整数；n为1～4的整数。

所采用的硫代酸酐结构式为:

本发明的有益效果：