一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯及其制备方法、应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114133549A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111507217.8(22)申请日2021.12.10(71)申请人石河子大学地址832003新疆维吾尔自治区石河子市北四路221号(72)发明人王自庆王晓莉王培贤魏忠魏鑫冯健张宇杰(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348代理人孟阿妮张小勇(51)Int.Cl.C08G64/30(2006.01)C08G64/02(2006.01)C08L67/04(2006.01)C08L69/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯及其制备方法、应用(57)摘要本发明为一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯及其制备方法、应用。一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯的制备方法，为：以机碳酸酯和支化二元醇为原料，采用熔融缩聚法制备支化脂肪族聚碳酸酯。本发明所述的一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯及其制备方法、应用，制备工艺简单，实用性强，合成的支化脂肪族聚碳酸具有长链的拓扑结构，可以增加与分子链的缠结作用，有效抑制增塑剂的迁移，其作为PLA增塑剂具有绿色可降解，无毒无害的优势，很好的保持了PLA环境友好性。CN114133549ACN114133549A权利要求书1/1页1.一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：以有机碳酸酯和支化二元醇为原料，采用熔融缩聚法制备支化脂肪族聚碳酸酯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的熔融缩聚法的步骤为：将有机碳酸酯、支化脂肪族二元醇和催化剂加入到反应器中，在氮气气氛、80‑220℃下搅拌反应30‑150min后，去除反应过程中的副产物，再进行缩聚反应，得所述的支化脂肪族聚碳酸酯。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的去除反应过程中的副产物通过升高温度至180‑240℃蒸发去除；所述的缩聚反应在小于200Pa、180‑270℃下，缩聚反应0.5‑6h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯和碳酸二苯酯中的一种，优先选择碳酸二甲酯和碳酸二苯酯；所述的支化二元醇为2‑甲基‑1,4‑丁二醇、3‑甲基‑1,3‑丁二醇、3‑甲基‑1,5‑戊二醇、2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇、2‑甲基‑1,3‑丙二醇、2,4‑二乙基‑1,5‑戊二醇、2,2,4‑三甲基‑1,3‑戊二醇、2‑丁基‑2‑乙基‑1,3‑丙二醇、2‑乙基‑1,3‑己二醇、2‑甲基‑1,8‑辛二醇中的至少一种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的有机碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二苯酯。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为NaOH、KOH、K2CO3、CH3ONa、乙酰丙酮锂、乙酰丙酮钠、MgO、醋酸镁、醋酸锌、氯化镁、醋酸镁、碱式碳酸镁和二丁基氧化锡中的至少一种；所述的机碳酸酯和支化二元醇的物质的量之比为1‑4:1‑1.2。7.一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯，其特征在于，所述的支化脂肪族聚碳酸酯采用权利要求1‑6任一项所述的制备方法制备而成。8.根据权利要求7所述的支化脂肪族聚碳酸酯，其特征在于，所述的支化脂肪族聚碳酸的数均分子量Mw为3000‑200000g/mol。9.权利要求7所述的支化脂肪族聚碳酸酯在作为生物基增塑剂的应用。10.根据权利要求9的应用，其特征在于，所述的支化脂肪族聚碳酸酯用于增塑PLA材料。2CN114133549A说明书1/6页一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯及其制备方法、应用技术领域[0001]本发明属于塑料改性剂技术领域，具体涉及一种全生物降解的支化脂肪族聚碳酸酯及其制备方法、应用。背景技术[0002]增塑剂作为塑料改性剂，添加到高分子基体中不但可以改善高分子的韧性，还可以赋予高分子优异的功能特性，因此在高分子软制品加工领域得到广泛应用。PLA作为一种性能优异的可生物降解脂肪族聚酯，具有良好的力学性能、生物相容性和透明性，在全生物降解薄膜和生物材料领域具有广泛应用前景。但是PLA的玻璃化转化温度Tg在55℃以上，性脆，加工难度大，难以满足柔性包装材料的应用。通过添加增塑剂降低PLA脆性实现PLA成膜加工是拓宽材料应用领域的关键。[0003]目前研究较多的增塑剂主要是酯基化合物。现有技术报道了支化柠檬酸三酯及其衍生物作为增塑剂对PLA增塑改性具有明显的促进作用，可以使PLA的断裂伸长率大大提高。现有技术中以柠檬酸三酯和大分子醇通过酯交换反应合成了具有高分子量的大分子结构增塑剂，显著提高了增塑剂的耐析出性能。现有技术还提出