[发明专利]阻燃性二氧化碳/环氧化物共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

下述公开内容涉及在聚合物链中包含磷酸盐/酯或膦酸盐/酯基团以表现出阻燃性能的二氧化碳/环氧化物共聚物及其制备方法。

背景技术

聚(碳酸亚烷基酯)是一种易于生物降解的聚合物，并且可用作例如粘合剂、包装材料或涂覆材料。由环氧化合物与二氧化碳制备聚(碳酸亚烷基酯)的方法是高度环保的，这是因为未使用有毒化合物光气，并且二氧化碳可廉价地获得。

自二十世纪六十年代以来，许多研究者已经开发了各种类型的催化剂以由环氧化合物与二氧化碳制备聚(碳酸亚烷基酯)。最近，本发明人公开了一种高活性并且高选择性的催化剂，其由含季铵盐的Salen[Salen；([H₂Salen＝N，N′-双(3，5-二烷基亚水杨基)-1，2-乙二胺]型配体合成[Bun Yeoul Lee，韩国专利登记号10-0853358(2008.08.13)；Bun Yeoul Lee，Sujith S，Eun Kyung Noh，Jae Ki Min，韩国专利登记号10-2008-0015454(2008.02.20)；Bun Yeoul Lee，Sujith S，Eun Kyung Noh，Jae Ki Min，PCT/KR2008/002453(2008.04.30)；Eun Kyung Noh，Sung Jae Na，Sujith S，Sang-Wook Kim和Bun Yeoul Lee，J.Am.Chem.Soc.2007，129，8082-8083(2007.07.04)；Sujith S，Jae Ki Min，Jong Eon Seong，Sung Jae Na和Bun Yeoul Lee，Angew.Chem.Int.Ed.，2008，47，7306-7309(2008.09.08)]。由本发明人所公开的催化剂表现出高活性和高选择性，并且使得能够制备具有大分子量的共聚物。此外，由于其聚合即使在高温下也能够进行，所以该催化剂可用于工业生产过程。另外，由于在所述配体中包含季铵盐，所以该催化剂可以在与二氧化碳/环氧化物进行共聚反应之后容易地与共聚物分离并且再利用。

另外，与专利的催化剂组中的其他催化剂相比，本发明人仔细分析了特别是表现出高活性和高选择性的催化剂的结构，并且随后发现该催化剂具有文献中未知的独特结构，其中，Salen配体的氮原子未与金属配位，而仅有氧原子与金属配位(参见以下结构1，Sung Jae Na，Sujith S，Anish Cyriac，Bo Eun Kim，Jina Yoo，Youn K.Kang，Su Jung Han，Chongmok Lee和Bun Yeoul Lee，″Elucidation of the Structure of A Highly Active Catalytic System for CO₂/Epoxide Copolymerization：A Salen-Cobaltate Complex of An Unusual Binding Mode″Inorg.Chem.2009，48，10455-10465)。

[结构1]

此外，开发了易于合成以上结构1的配体的方法(Min，J.；Seong，J.E.；Na，S.J.；Cyriac，A.；Lee，B.Y.Bull.Korean Chem.Soc.2009，30，745-748)。

结构1的化合物(其为高活性催化剂)用于经济地制备具有高分子量的聚(碳酸亚烷基酯)。但是，由于聚(碳酸亚烷基酯)的玻璃化转变温度低(就由环氧丙烷与二氧化碳制备的聚(碳酸亚烷基酯)而言为40℃)，并且其机械强度不高，所以在开发聚(碳酸亚烷基酯)的使用方面有一些限制。