[发明专利]一种蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物及其熔融聚合制备方法和应用

权利要求书

1.一种蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物，其特征在于该共聚物具有如下结构：

其中，X为1～2500间的整数，Y为1～3200间的整数，侧基R为：H、-CH₃、-CH₂OH、-CH₂SH、-CH(HO)CH₃、-CH(CH₃)₂、-CH₂CH(CH₃)₂、-CH(CH₃)CH₂CH₃、-CH₂CH₂SCH₃、-CH₂COOH、-CH₂CH₂CONH₂、-CH₂CH₂CH₂CH₂NH₂、-CH₂CH₂CH₂CH₂NH₂、中的任意一种或多种；

该共聚物分子量为5000～180000，蚕丝蛋白链段与聚L-乳酸链段的质量比为0.5/99.5～99.5/0.5；

该共聚物按如下步骤制备而得：

(1)熔融开环聚合制备蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物：

将催化剂、L-丙交酯和脱水后的蚕丝蛋白粉加入聚合釜中，在0～30毫米汞柱压力下，140～200℃下，反应2～40小时；所述的催化剂为金属化合物、或金属化合物与质子酸的复合体系、或金属化合物与烷基化试剂的复合体系，催化剂复合体系中，金属化合物的摩尔含量占整个催化剂复合体系的1～99％；催化剂中金属化合物的质量为L-丙交酯质量的0.01～6.0％，蚕丝蛋白与L-丙交酯的质量比为1/99～99/1；

(2)蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物的纯化：

将步骤(1)得到的共聚物溶于乙酸乙酯，过滤并用乙醚沉淀，滤出的沉淀物在65℃下真空干燥10～16小时，得到纯化的蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物。

2.权利要求1所述的蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物的熔融聚合制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

(1)熔融开环聚合制备蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物：

将催化剂、L-丙交酯和脱水后的蚕丝蛋白粉加入聚合釜中，在0～30毫米汞柱压力下，140～200℃下，反应2～40小时；所述的催化剂为金属化合物、或金属化合物与质子酸的复合体系、或金属化合物与烷基化试剂的复合体系，催化剂复合体系中，金属化合物的摩尔含量占整个催化剂复合体系的1～99％；催化剂体系中金属化合物的质量为L-丙交酯质量的0.01～6.0％，蚕丝蛋白与L-丙交酯的质量比为1/99～99/1；

(2)蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物的纯化：

将步骤(1)得到的共聚物溶于乙酸乙酯，过滤并用乙醚沉淀，滤出的沉淀物在65℃下真空干燥10～16小时，得到纯化的蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物。

3.根据权利要求2所述的蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物的熔融聚合制备方法，其特征在于步骤(1)所述的蚕丝蛋白的相对分子质量为1000～100000。

4.根据权利要求2所述的蚕丝蛋白和聚L-乳酸的共聚物的熔融聚合制备方法，其特征在于步骤(1)所述的催化剂中，金属化合物为I、II、III、IV、V族的金属和过渡金属的氧化物、卤化物、氢氧化物、金属有机化合物、羧酸盐以及这些金属化合物的水合物中的任意一种或两种以上任意比例的混合物；质子酸为盐酸、磷酸、亚磷酸、乙酸、辛酸和卤代羧酸中的任意一种或两种以上任意比例的混合物；烷基化试剂为氟磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、萘磺酸、萘二磺酸及含甲基、二甲基、三甲基、羟甲基、乙基、二乙基、丙基或异丙基的苯磺酸、萘磺酸和萘二磺酸中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。