[发明专利]一种聚乳酸及其立构复合物弹性体和制备方法

说明书

本发明提供了一种聚乳酸及其立构复合物弹性体和制备方法，包括：多元醇、内酯单体反应得到多羟基官能化聚酯大分子引发剂；多羟基官能化聚酯大分子引发剂与左旋丙交酯或右旋丙交酯在催化剂作用下熔融聚合得到多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物；将多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物与2(6‑异氰酸酯已脲基)‑6‑甲基4[1H]‑嘧啶酮加入甲苯中，在催化剂作用下反应得到端基官能化多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物；将端基官能化多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物制备成薄膜，得到具有网络结构的聚乳酸弹性体或聚乳酸立构复合物弹性体。解决了目前弹性体材料普遍存在的不能同时具有高强度、高耐热性、可降解和回收热塑再加工的性能不足。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种聚乳酸及其立构复合物弹性体和制备方法。

背景技术

弹性体材料是一类具有高弹性性能的高分子材料，在诸多领域，如生物材料、智能材料、工业制造等，具有不可替代的作用。为了提高弹性体材料的力学性能和耐热性，发展了多种交联型弹性体材料，其中以化学交联型弹性体材料为主。尽管，这些弹性体材料的力学性能和耐热性得到了很大的改善，也扩展了弹性体材料的应用领域。但是，高化学交联密度弹性体材料既不能被降解，也不能回收热塑再加工。另一类主要是物理交联、可逆化学交联热塑性弹性体材料，这一类弹性体常温下表现出橡胶弹性，高温下能塑化成型。整体来说，相比于化学交联型弹性体材料，热塑型弹性体在性能、加工成型工艺以及回收再利用等方面具有明显的性能优势。但是这些弹性体材料的耐热性较差，限制了其在某些领域的应用。

然而现有的弹性体材料，不能满足高强度、高耐热性、可降解及回收热塑再加工性能，严重阻碍了弹性体材料在更多领域的广泛应用。

发明内容

为了克服弹性体材料不能同时满足高强度、高耐热性、可降解及回收热塑再加工性的不足，本发明提供了一种聚乳酸及其立构复合物弹性体和制备方法，这种方法制备的聚乳酸弹性体、聚乳酸立构复合物弹性体具有高强度、高耐热性、可降解及回收热塑再加工性能的优势，具有很高的应用价值和推广前景。

本发明所采用的技术方案是，

一种聚乳酸及其立构复合物弹性体的制备方法，包括以下步骤：

多元醇、内酯单体在催化剂作用下反应得到多羟基官能化聚酯大分子引发剂；

多羟基官能化聚酯大分子引发剂与左旋丙交酯或右旋丙交酯在催化剂作用下熔融聚合得到多臂支化聚酯/左旋聚乳酸嵌段共聚物或多臂支化聚酯/右旋聚乳酸嵌段共聚物；

将多臂支化聚酯/左旋聚乳酸嵌段共聚物和/或多臂支化聚酯/右旋聚乳酸嵌段共聚物与2(6-异氰酸酯已脲基)-6-甲基4[1H]-嘧啶酮加入甲苯中，在催化剂作用下反应得到端基官能化多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物；

其中，所述端基官能化多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物包括端基官能化多臂支化聚酯/左旋聚乳酸嵌段共聚物、端基官能化多臂支化聚酯/右旋聚乳酸嵌段共聚物或端基官能化多臂支化聚酯/左旋聚乳酸嵌段共聚物和端基官能化多臂支化聚酯/右旋聚乳酸嵌段共聚物的混合物；

将端基官能化多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物制备成薄膜，得到具有网络结构的聚乳酸弹性体或聚乳酸立构复合物弹性体。

作为本发明的进一步改进，所述催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡，催化剂用量为内酯单体总物质的量或丙交酯物质的量的0.05％～1.0％，或者为多臂支化聚酯/聚乳酸嵌段共聚物质量的0.5～5.0％。

作为本发明的进一步改进，所述多元醇为1,1,1-三羟甲基丙烷、季戊四醇和山梨醇中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述内酯单体为δ-戊内酯、ε-己内酯、δ-壬内酯、δ-辛内酯和γ-丁内酯中的任意两种，两种内酯单体的物质的量比为(10～1)：(1～10)，二者的总物质的量与多元醇物质的量比为(30～200):1。