[发明专利]一种可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开一种可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物及其制备方法；可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物通过制备得到聚氯乙烯大分子链转移剂，然后再引发甲基丙烯酸和着色剂发生共聚，得到可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物；在聚氯乙烯分子链上嵌段可降解聚合物和着色剂大分子，使嵌段共聚物可降解，并具有颜色；同时，聚氯乙烯与可降解聚合物和着色剂大分子是以嵌段聚合物的形式存在，克服了聚合物间相容性差的问题。

技术领域

本发明属高分子材料领域，具体涉及一种可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

目前，塑料已成为人们生活中的必不可少的合成材料；随着塑料产量的不断增长，在给人们带来便利的同时也带来了严重的环境污染问题；由于塑料具有耐酸碱、抗氧化、难腐蚀、难降解的特性，将其埋地处理后百年都不会腐烂，燃烧时会产生大量的有毒气体；因此，在研究废旧塑料回收利用技术的同时，可降解塑料作为最可能解决塑料废弃物问题的途径而成为了国内外研究的热点；此外，随着人们需求的多元化，有色聚氯乙烯的使用量也在逐步增大，其产品的质量稳定性和颜色稳定性成为了消费者关注的重点；基于上述陈述，本发明提出了一种可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物及其制备方法。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物及其制备方法，通过在聚氯乙烯分子链上嵌段可降解聚合物和着色剂大分子，使嵌段共聚物可降解，并具有颜色；同时，聚氯乙烯与可降解聚合物和着色剂大分子是以嵌段聚合物的形式存在，克服了聚合物间相容性差的问题。

本发明的目的在于提供一种可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物。

本发明的另一目在于是提供上述可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

可降解聚氯乙烯嵌段共聚物，其结构式如下式(I)所示：

式中n的取值为20～100，m的取值为25～50，p的取值为10～20，R₁＝H、R₂＝H或R₁＝H、R₂＝CH₃或R₁＝CH₃、R₂＝H。

可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物的制备方法如下：

1.聚氯乙烯大分子链转移剂的制备。

以四氢呋喃为溶剂，RAFT试剂4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸与SOCl₂进行酰胺化反应，再以甲苯为溶剂、吡啶为缚酸剂、4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酰氯与单末端羟基聚氯乙烯进行酯化反应，得到聚氯乙烯大分子转移剂。

其中，4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸与SOCl₂、单末端羟基聚氯乙烯的摩尔比为4:4:1。

2.可降解聚氯乙烯嵌段共聚物的制备。

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、聚氯乙烯大分子链转移剂为链转移剂、甲基丙烯酸为单体，在60～70℃油浴氮气保护下反应10～12h，提纯，即可得到可降解聚氯乙烯嵌段共聚物。

其中，偶氮二异丁腈与聚氯乙烯大分子链转移剂、甲基丙烯酸的摩尔比为1:8:800.

其中，甲基丙烯酸的摩尔浓度为2mol/L。

3.可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物的制备。

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、可降解聚氯乙烯嵌段共聚物为链转移剂、着色剂为单体，在60～70℃油浴氮气保护下反应10～12h，提纯，即可得到可降解着色聚氯乙烯嵌段共聚物。