长链支化聚乳酸树脂及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102675577A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102675577A(43)申请公布日2012.09.19(21)申请号201210073594.XC08L75/06(2006.01)(22)申请日2012.03.20C08J9/00(2006.01)(71)申请人中国科学院长春应用化学研究所地址130022吉林省长春市朝阳区人民大街5625号(72)发明人景遐斌黄宇彬王亮燕谢志刚胡秀丽(74)专利代理机构长春菁华专利商标代理事务所22210代理人陶尊新(51)Int.Cl.C08G18/42(2006.01)C08G18/78(2006.01)C08G63/06(2006.01)C08L67/04(2006.01)权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书1313页页附图附图33页(54)发明名称长链支化聚乳酸树脂及其制备方法和用途(57)摘要长链支化聚乳酸树脂及其制备方法和用途，属于高分子材料领域。解决现有的线性聚乳酸熔体强度低，难发泡、吹塑性能差，成本高的缺陷。该长链支化聚乳酸树脂是由多臂聚乳酸通过偶联链段线性连接而成的，或一个多臂聚乳酸与3-8个多臂聚乳酸通过偶联链段连接而成，每个多臂聚乳酸各臂的长度相同，每个臂的聚合度以丙交酯单元计为50-100，多臂聚乳酸的臂数N为3、4、6或8，所述的偶联链段为聚氨酯结构。本发明还提供长链支化聚乳酸树脂及其制备方法和用途。该长链支化聚乳酸可以制备直接用于发泡，也可以与线性聚乳酸共混，同样表现出熔体粘度频率依赖性，具有很明显的剪切变稀行为和拉伸应变硬化现象，可以降低成本制备发泡材料。CN102675ACN102675577A权利要求书1/3页1.长链支化聚乳酸树脂，其特征在于，它是由多臂聚乳酸通过偶联链段线性连接而成的，如式1所示，或一个多臂聚乳酸与3-8个多臂聚乳酸通过偶联链段连接而成，如式2所示，该长链支化聚乳酸树脂的重均分子量为12万-50万，每个多臂聚乳酸各臂的长度相同，每个臂的聚合度以丙交酯单元计为50-100，多臂聚乳酸的臂数N为3、4、6或8，所述的偶联链段为聚氨酯结构，2.如权利要求1所述长链支化聚乳酸树脂，其特征在于，所述的偶联链段为二异氰酸酯形成的聚氨酯结构，如式3所示，或线性聚乳酸二异氰酸酯形成的聚氨酯结构，如式4所示，或式3与式4结构同时存在，式3、式4中R是二异氰酸酯的骨架部分，所述的二异氰酸酯形成的聚氨酯与线性聚乳酸二异氰酸酯形成的聚氨酯摩尔比为10∶1至1∶N，其中N为多臂聚乳酸的臂数。3.如权利要求2所述长链支化聚乳酸树脂，其特征在于，所述二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯。4.长链支化聚乳酸树脂的制备方法，其特征在于，偶联链段为式3结构的聚乳酸树脂的制备过程如下：步骤一：丙交酯在引发剂和催化剂作用下进行开环聚合，获得多臂聚乳酸；所述的引发剂为多元醇，催化剂为辛酸亚锡、二乙基锌、三丁基铝或二(N，N-二(三甲基硅)氨基)锌，引发剂醇羟基与丙交酯的摩尔比为1∶50至1∶100；催化剂与丙交酯的摩尔比为1∶100至1∶1000；2CN102675577A权利要求书2/3页步骤二：用步骤一获得的多臂聚乳酸与二异氰酸酯偶联，获得长链支化聚乳酸；其中异氰酸酯基与多臂聚乳酸端羟基摩尔比为0.8-1.5∶1。5.长链支化聚乳酸树脂的制备方法，其特征在于，偶联链段为式4结构或者式3、式4结构同时存在的聚乳酸树脂的制备过程如下：步骤一：丙交酯在引发剂和催化剂作用下进行开环聚合，获得多臂聚乳酸和线性聚乳酸的混合物；所述的引发剂为多元醇和二元醇的混合物，催化剂为辛酸亚锡、二乙基锌、三丁基铝或二(N，N-二(三甲基硅)氨基)锌，多元醇和二元醇分子摩尔比为10∶1至1∶N，其中N为多元醇的羟基数，引发剂醇羟基与丙交酯的摩尔比为1∶50至1∶100；催化剂与丙交酯的摩尔比为1∶100至1∶1000；步骤二：用步骤一获得的多臂聚乳酸和线性聚乳酸的混合物与二异氰酸酯偶联，获得长链支化聚乳酸；其中异氰酸酯基与多臂聚乳酸和线性聚乳酸端羟基总数的摩尔比为0.8-1.5∶1。6.如权利要求5所述长链支化聚乳酸树脂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述多臂聚乳酸和线性聚乳酸的混合物也可以用下述方法得到：丙交酯在引发剂和催化剂作用下进行开环聚合，获得多臂聚乳酸，引发剂为多元醇，催化剂为辛酸亚锡、二乙基锌、三丁基铝或二(N，N-二(三甲基硅)氨基)锌，再用二元醇引发丙交酯进行开环聚合，得到线性聚乳酸，将多臂聚乳酸与线性聚乳酸混合，得到多臂聚乳酸和线性聚乳酸的混合物，所述的多臂聚乳酸与线性聚乳酸的摩尔混合比为10∶1-1∶N，其中N是多臂聚乳酸的臂数。7.如权利要求4-6任何