[发明专利]一种聚碳酸环己烯酯共聚物及其制备方法

权利要求书

1.一种聚碳酸环己烯酯共聚物，其特征在于：是由A链段和B链段组成的B-(AB)_n型嵌段共聚物，其中n为3或5；

A链段为可生物降解脂肪族聚酯链段，B链段为聚碳酸环己烯酯链段，A链段与B链段之间通过醚键或酯键相连；可生物降解脂肪族聚酯链段为聚对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯链段、聚己二酸丁二醇酯链段、聚DL-丙交酯链段、聚ε-己内酯链段或聚碳酸丙烯酯链段；

聚碳酸环己烯酯共聚物的玻璃化转变温度为93~105℃，冲击强度为25~30KJ/m²，断裂伸长率为15~30%，拉伸强度为50~70 MPa；

聚碳酸环己烯酯共聚物的数均分子量为50~500 kg/mol，分子量分布指数为1.5~3.5；其中，A链段对数均分子量的贡献与B链段对分子量的贡献之比为1:1.3~14.4，所述A链段对数均分子量的贡献为15~125 kg/mol。

2.制备如权利要求1所述的一种聚碳酸环己烯酯共聚物的方法，其特征在于：以二氧化碳与1,2-环氧环己烷为反应原料，采用K次添加大分子链转移剂的嵌段聚合方式制备聚碳酸环己烯酯共聚物；

大分子链转移剂为具有双侧活性末端的可生物降解脂肪族聚酯C；

具有双侧活性末端的可生物降解脂肪族聚酯C为聚对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚DL-丙交酯、聚ε-己内酯或聚碳酸丙烯酯；

双侧活性末端均为羟基或均为羧基；

其中，K与n的关系为：n=2*K-1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，聚碳酸环己烯酯共聚物的制备过程为：在高压反应釜中，于反应起始阶段添加一定量大分子链转移剂、1,2-环氧环己烷、溶剂和催化剂，充装二氧化碳后，共聚合成B链段，形成B-A-B型预聚物；之后分K-1次向反应体系中继续添加大分子链转移剂，直至共聚反应完成，获得聚碳酸环己烯酯共聚物；

每次添加的大分子链转移剂的量相等，形成B-A-B型预聚物后每相邻两次向反应体系中继续添加大分子链转移剂的间隔时间相等。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、二氧戊环、二氧六环、乙酸乙酯、丙酮或丁酮；

催化剂为非均相配合物催化剂或者为以均相配合物为主催化剂，与助催化剂组成的催化体系；

非均相配合物催化剂为ZnR₂催化剂、二元羧酸锌催化剂、稀土三元催化剂和双金属氰化物催化剂的一种以上，其中，R为乙基、丁基、异丙基、环己基或苯基；所述二元羧酸锌催化剂为丁二酸锌、戊二酸锌、己二酸锌或庚二酸锌，所述稀土三元催化剂为Y(P₂O₄)₃-Al(i-Bu)₃-甘油、Re(P₂O₄)₃-Al(i-Bu)₃、Ln(CCl₃COO)₃-甘油-ZnEt₂或Nd(CCl₃COO)₃-ZnEt₂-甘油，所述双金属氰化物催化剂为Zn-Co-DMC、Zn-Fe-DMC、Fe-Co-DMC或Ni-Co-DMC；

以均相配合物为主催化剂，与助催化剂组成的催化体系中，主催化剂与助催化剂的物质的量之比为1:0.5~10；主催化剂为锌酚类催化剂、卟啉金属配合物催化剂和席夫碱金属配合物催化剂的一种以上，助催化剂为四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、双三苯基膦氯化铵、双三苯基膦溴化铵、双三苯基磷硝基胺、1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯4-二甲氨基吡啶和γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷的一种以上；所述锌酚类催化剂为二乙基锌/三元酚配合物、β-二亚胺锌配合物或脯氨醇锌配合物，所述卟啉金属配合物催化剂为铝卟啉配合物、钴卟啉配合物或铬卟啉配合物，所述席夫碱金属配合物催化剂为铝席夫碱配合物、钴席夫碱配合物或铬席夫碱配合物；

非均相配合物催化剂和1,2-环氧环己烷的投料质量比为1:1000~10000；

均相配合物和1,2-环氧环己烷的物质的量比为1:2000~500000；

大分子链转移剂投料总量与1,2-环氧环己烷投料量的质量比为1:1~10；

1,2-环氧环己烷与溶剂的体积比为1~5:1。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，充装二氧化碳后高压反应釜内的压力为1.0 ~8.0 MPa；

共聚反应温度为25~150℃，共聚反应时间为5~48 h；

共聚反应中1,2-环氧环己烷的转化率≥90%；环状碳酸环己烯酯副产物含量＜5wt%；聚碳酸环己烯酯共聚物中B链段的碳酸酯单元含量90%。