間的相容性,擴展了聚乳酸的應用領域。
[0084] 本發明提供了一種脂肪族-芳香族-聚乳酸多嵌段共聚物,由以下制備方法制得: 將雙端羥基聚乳酸、芳香族二元羧酸類化合物、脂肪族二元羧酸類化合物和二元醇類化合 物進行酯化反應和縮聚反應,得到脂肪族-芳香族-聚乳酸多嵌段共聚物。本發明提供的脂 肪族-芳香族-聚乳酸多嵌段共聚物包含脂肪族-芳香族鏈段,提高了脂肪族-芳香族-聚 乳酸多嵌段共聚物的柔韌性。實驗結果表明:本發明提供的脂肪族-芳香族-聚乳酸多嵌 段共聚物的斷裂伸長率為210%~600%。
[0085] 本發明將雙端羥基聚乳酸與二元醇類化合物、脂肪族二元羧酸類化合物和芳香族 二元羧酸類化合物進行酯化反應和縮聚反應,即可得到脂肪族-芳香族-聚乳酸多嵌段共 聚物。在整個制備過程中,不使用有毒的擴鏈劑,節約了成本,減少了對環境的污染,后處理 簡單,使整個工藝簡單,具有廣闊的應用前景和巨大的工業價值。
[0086] 為了進一步說明本發明,下面結合實施例對本發明提供的一種脂肪族-芳香 族-聚乳酸多嵌段共聚物進行詳細地描述,但不能將它們理解為對本發明保護范圍的限 定。
[0087] 實施例1
[0088] 1. 1將5L帶兩通氣口的反應釜經反復抽真空充惰性氣體冷卻,然后在通入氮氣的 情況下,加入丙交酯(1500g)、丁二醇(130g)和辛酸亞錫(lg),將反應體系密封,置于預熱 至120°C的油浴中,攪拌反應14小后,升溫至180°C抽真空去除未反應的單體,得到雙端羥 基聚乳酸,其相對數均分子質量為lkg/mol。
[0089] 1. 2將上述雙端羥基聚乳酸(200g)、對苯二甲酸(320g)、己二酸(400g)、丁二醇 (520g)和鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中,對燒瓶加熱使之達到150攝氏度并對反應物 進行攪拌,同時收集反應生成的水,6h后,將反應溫度設置為220攝氏度,逐步升高體系的 溫度,達到220攝氏度時,逐步減壓至高真空狀態,進行縮聚反應,反應路徑如式a所示,反 應18h,得到聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相對數均分子質量為 15.Okg/mol〇
[0090]
[0091]
[0092] 本發明對得到的多嵌段共聚物進行核磁共振氫譜鑒定,鑒定結果如圖1所示,圖1 為本發明實施例1得到的聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物的核磁共振 氫譜圖。
[0093] 為了比較聚乳酸和本發明得到的產物的力學性能,本發明對聚乳酸和本實施例1 得到的聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物進行應力-應變測試,測試結 果如圖2所示,圖2為聚乳酸和本發明實施例1得到的聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳 酸多嵌段共聚物的應力-應變曲線;其中,曲線1為聚乳酸的應力-應變曲線,曲線2為聚 對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物的應力-應變曲線。由圖2可以看出: 本實施例得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率比聚乳酸有了顯著改進。
[0094] 實施例2
[0095] 將實施例1. 1中雙端羥基聚乳酸(l〇〇g)、對苯二甲酸(320g)、己二酸(400g)、丁 二醇(520g)和鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到150攝氏度并對 反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,6h后,將反應溫度設置為290攝氏度,逐步升高 體系的溫度,達到290攝氏度時抽真空縮聚反應,逐步減壓至高真空狀態,進行縮聚反應, 3h出料,得到聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相對數均分子質量 為 23. Okg/mol〇
[0096] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為350%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0097] 實施例3
[0098] 將實施例1. 1中雙端羥基聚乳酸(l〇〇g)、對苯二甲酸(320g)、己二酸(400g)、丁 二醇(520g)和鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到230攝氏度并對 反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,6h后,逐步減壓至高真空狀態,進行縮聚反應,8h 出料,得到聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相對數均分子質量為 21. Okg/mol〇
[0099] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為330%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0100] 實施例4
[0101] 4. 1將10L帶兩通氣口的反應釜經反復抽真空充惰性氣體冷卻,然后在通入氮氣 的情況下,加入丙交酯(1500g)、癸二醇(174g)和辛酸亞錫(lg),將反應體系密封,放入到 預熱至180°C的油浴中,攪拌8小時,得到透明的聚合物,其反應結束后,升溫至180°C抽真 空去除未反應的單體,得到雙端羥基聚乳酸,其相對數均分子質量為1.4kg/mol ;
[0102] 4. 2將實施例4. 1中雙端羥基聚乳酸(150g)、對苯二甲酸二甲酯(540g)、己二酸 (550g)、丁二醇(700g)和鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到230攝 氏度并對反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,4h后,將反應溫度設置為290攝氏度, 逐步升高體系的溫度,達到290攝氏度時抽真空縮聚反應,逐步減壓至高真空狀態,進行縮 聚反應,3h出料,得到聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相對數均分 子質量為22. Okg/mol。
[0103] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為550%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0104] 實施例5
[0105] 將實施例4. 1中雙端羥基聚乳酸(150g)、對苯二甲酸二甲酯(380g)、癸二酸 (600g)、丁二醇(540g)和催化劑鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中后,迅速對燒瓶升溫使 之達到150攝氏度并對反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,7h后,將反應溫度設置為 220攝氏度,逐步升高體系的溫度,達到220攝氏度時抽真空縮聚反應,逐步減壓至高真空 狀態,進行縮聚反應,12h出料,得到聚對苯二甲酸癸二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物, 其相對數均分子質量為18. Okg/mol。
[0106] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為510%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0107] 實施例6
[0108] 將實施例4. 1中雙端羥基聚乳酸(150g)、對苯二甲酸二甲酯(380g)、丁二酸酐 (300g)、丁二醇(530g)和鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到150攝 氏度并對反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,5h后,將反應溫度設置為230攝氏度, 逐步升高體系的溫度,達到230攝氏度時抽真空縮聚反應,逐步減壓至高真空狀態,進行縮 聚反應,8h出料,得到聚對苯二甲酸丁二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相對數均分 子質量為19. Okg/mol。
[0109] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為500%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0110] 實施例7
[0111] 7. 1將10L帶兩通氣口的反應釜經反復抽真空充惰性氣體冷卻,然后在通入氮氣 的情況下,加入丙交酯(3000g)、丙二醇(152g)和氯化亞錫(lg),將反應體系密封,置于預 熱至120°C的油浴中,攪拌14小時,得到白色結晶性聚合物,反應結束后,升溫至180°C抽真 空去除未反應的單體,得到雙端羥基聚乳酸,其相對數均分子質量為1.4kg/mol ;
[0112] 7. 2將實施例7.1中雙端羥基聚乳酸(140g)、對苯二甲酸(340g)、丁二酸單甲酯 (390g)、丁二醇(550g)和鈦酸四丁酯(2g)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到160攝 氏度并對反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,7h后,將反應溫度設置為220攝氏度, 逐步升高體系的溫度,達到220攝氏度時抽真空縮聚反應,逐步減壓至高真空狀態,進行縮 聚反應,8h出料,得到聚對苯二甲酸丁二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相對數均分 子質量為15. Okg/mol。
[0113] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為260%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0114] 實施例8
[0115] 將實施例7. 1中雙端羥基聚乳酸(140g)、對苯二甲酸(340g)、丁二酸二甲酯 (430g)、丁二醇(600g)和鈦酸四丁酯(2g)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到160攝 氏度并對反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,6h后,將反應溫度設置為230攝氏度, 逐步升高體系的溫度,達到230攝氏度時抽真空縮聚反應,逐步減壓至高真空狀態,進行縮 聚反應,7h出料,得到聚對苯二甲酸丁二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相對數均分 子質量為18. Okg/mol。
[0116] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為310%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0117] 實施例9
[0118] 將實施例7. 1中雙端羥基聚乳酸(140g),對苯二甲酸二甲酯(190g)、丁二酸二環 己基酯(550g)、丁二醇(400g)和鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到 160攝氏度并對反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,6h后,將反應溫度設置為220攝 氏度,逐步升高體系的溫度,達到220攝氏度時抽真空縮聚反應,逐步減壓至高真空狀態, 進行縮聚反應,l〇h出料,得到聚對苯二甲酸丁二酸丁二醇酯-聚乳酸多嵌段共聚物,其相 對數均分子質量為15. Okg/mol。
[0119] 本發明按照上述技術方案對產物的力學性能進行測試,測試結果表明:本實施例 得到的多嵌段共聚物的斷裂伸長率為210%,比聚乳酸有了顯著改進。
[0120] 實施例10
[0121] 將實施例7. 1中雙端羥基聚乳酸(140g)、對苯二甲酸二甲酯(390g)、甲基丁二酸 (400g)、丁二醇(550g)和鈦酸四丁酯(lg)依次加入燒瓶中后,對燒瓶升溫使之達到160攝 氏度并對反應物進行攪拌,同時收集反應生成的水,5h后,將反應溫度設置為240攝氏度, 逐步升高體系的溫度