【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高分子材料，尤其涉及一種聚乳酸多元醇及其制備方法和應用。
技術介紹
1、源自自然界淀粉(如大米、玉米)等發酵，或由廚余垃圾、纖維素制備的聚乳酸，又稱為聚丙交酯，是一種應用廣泛的生物基化學品。由乳酸開環聚合制備的聚乳酸多元醇具有優良的生物相容性、可降解性，且最終可完全降解為co2和h2o，符合可持續發展的需要。
2、目前聚乳酸多元醇的制備方法多是以不同醇類為起始劑，以丙交酯為主要原料在催化劑的作用下進行丙交酯開環聚合制備。如cn109265660?a、cn109293901a等報道了以丙交酯單體等物質為原料，用鎂、釹等金屬催化劑進行催化內酯開環聚合制備聚乳酸多元醇。然而這些方法或因為有害金屬不易去除，且使用的催化體系反應活性低、產率較低，并且對設備要求較高，最終制備的產品的成本較高、安全性較低，限制了其在生物醫藥、包裝和微電子領域的應用。
3、此外，擁有柔性連段的聚乳酸多元醇可以用于制備柔性材料，可以擴寬聚乳酸多元醇的應用場景。但目前已有的聚乳酸多元醇種類較少并且柔性不夠優異，一定程度上限制了聚乳酸多元醇的應用。
技術實現思路
1、針對上述技術問題，本專利技術提供一種聚乳酸多元醇及其制備方法和應用，該聚乳酸多元醇制備成本低、安全性高，且柔性較好。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
3、一方面，本專利技術提供一種聚乳酸多元醇的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟1、將鋅鹽、有機銨鹽和雙(碳酸乙烯酯基
5、步驟2、加入丙交酯單體通過聚合反應，得到所述聚乳酸多元醇。
6、在本專利技術的技術方案中，雙(碳酸乙烯酯基)醚開環得到的原位催化劑能夠引發丙交酯發生聚合反應。
7、作為優選地實施方式，所述鋅鹽選自氯化鋅、溴化鋅中的至少一種；所述有機銨鹽選自四丁基氯化銨、四丁基溴化銨和四丁基碘化銨化合物中的至少一種。
8、在本專利技術的技術方案中，所述雙(碳酸乙烯酯基)醚的結構式為：
9、
10、優選地，所述鋅鹽、有機銨鹽和雙(碳酸乙烯酯基)醚的質量比為1：10～50：30～50。
11、優選地，步驟1中，所述加熱反應的溫度為180～220℃，所述加熱反應的時間為1～3h；
12、在本專利技術的技術方案中，所述加熱反應會產生氣體，需要在耐壓設備中進行；所述耐壓設備耐受的壓強≥1mpa。
13、作為優選地實施方式，步驟1中的雙(碳酸乙烯酯基)醚與步驟2中的丙交酯單體的質量比為1：30～60。
14、優選地，步驟2中，所述聚合反應的溫度為130～180℃，時間為1～2h。
15、在某些具體的實施方式中，步驟2還包括加入沉淀劑以分離得到所述聚乳酸多元醇的步驟，具體過程為：加入沉淀劑、除去溶劑、干燥；所述沉淀劑選自甲醇和乙醇中的任意一種。
16、又一方面，本專利技術提供上述制備方法得到的聚乳酸多元醇。
17、在本專利技術的技術方案中，所述聚乳酸多元醇的結構通式如式(1)所示：
18、
19、式(1)中，m為3～20，n為3～20；x為鹵素原子。
20、在本專利技術的技術方案中，所述鹵素原子選自溴、氯和碘中的任意一種。
21、又一方面，本專利技術提供上述聚乳酸多元醇在制備聚氨酯材料中的應用。
22、又一方面，本專利技術提供一種由上述聚乳酸多元醇制備得到的聚氨酯材料，所述制備包括以下步驟：
23、將上述聚乳酸多元醇和多異氰酸酯在催化劑的作用下反應得到所述聚氨酯材料。
24、作為優選地實施方式，所述多異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯中的至少一種；
25、優選地，所述催化劑為錫催化劑，具體可列舉出二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、氯化亞錫和乳酸錫辛酸亞錫等；
26、優選地，所述反應在室溫下進行，所述反應的時間為1～2h；
27、優選地，所述聚乳酸多元醇和多異氰酸酯的質量比為28～65：100；
28、在某些具體的實施方式中，所述反應加入發泡劑；所述發泡劑為水。
29、本專利技術帶來的有益效果如下：
30、為了解決聚乳酸多元醇制備成本高、安全性低、柔性差及制備方法復雜，不利于推廣應用的技術問題，本專利技術以高催化活性的催化體系和引發劑，制備得到了具有特定結構的聚乳酸多元醇。
31、相較于現有技術，本專利技術具備以下優點：
32、(1)本專利技術提供的聚乳酸多元醇由于含有的鏈段中具有醚鍵，分子鏈易轉動，并且該分子結構中具有2個羥基，可以提供較合適的交聯度，并提高使用其制備的材料的柔性，具有較好的應用前景；
33、(2)本專利技術提供的聚乳酸多元醇，采用的催化體系反應活性較高，還具有無毒安全、成本低的優點，可以提高產率、降低制備成本，拓展其應用范圍，有規模化生產；
34、(3)本專利技術提供的聚乳酸多元醇同時含有適宜長度的聚乳酸長鏈段和帶鹵素的短支鏈，可以改善其與其他體系的相容性；適宜長度的聚乳酸鏈段可以增強制備的聚乳酸多元醇的抗拉強度，有利于獲得較好的力學性能；另外，聚乳酸鏈段具有可生物降解性，多元醇結構有助于其在環境中進一步分解，制備的聚乳酸多元醇具有較好的環保性。
35、(4)本專利技術通過上述聚乳酸多元醇制備得到的聚氨酯材料具有較低的壓陷硬度，其在作為生物材料或封裝材料中具有較高的柔軟度，提高用戶舒適體驗，提高緩沖能力。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種聚乳酸多元醇的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋅鹽選自氯化鋅、溴化鋅中的至少一種；所述有機銨鹽選自四丁基氯化銨、四丁基溴化銨和四丁基碘化銨化合物中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述雙(碳酸乙烯酯基)醚的結構式為：
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1中的雙(碳酸乙烯酯基)醚與步驟2中的丙交酯單體的質量比為1：30～60；
5.權利要求1-4任一所述的制備方法得到的聚乳酸多元醇。
6.根據權利要求5所述的聚乳酸多元醇，其特征在于，所述聚乳酸多元醇的結構通式如式(1)所示：
7.根據權利要求6所述的聚乳酸多元醇，其特征在于，所述鹵素原子選自溴、氯和碘中的任意一種。
8.權利要求5所述的聚乳酸多元醇在制備聚氨酯材料中的應用。
9.一種由權利要求5所述的聚乳酸多元醇制備得到的聚氨酯材料，其特征在于，所述制備包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的聚乳酸多元醇，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種聚乳酸多元醇的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋅鹽選自氯化鋅、溴化鋅中的至少一種；所述有機銨鹽選自四丁基氯化銨、四丁基溴化銨和四丁基碘化銨化合物中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述雙(碳酸乙烯酯基)醚的結構式為：
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1中的雙(碳酸乙烯酯基)醚與步驟2中的丙交酯單體的質量比為1：30～60；
5.權利要求1-4任一所述的制備方法得到的聚乳酸多...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何睿，喻學鋒，陳俊武，邊式，
申請(專利權)人：中國科學院深圳先進技術研究院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。