[发明专利]二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物改性领域，尤其涉及一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物及其制备方法。

背景技术

二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)是由二氧化碳和环氧丙烷在催化剂的作用下制备的一种脂肪族聚碳酸酯，是一种全降解型高分子材料，PPC在合成过程中能将大于总量40wt％的二氧化碳化学固定，对于缓解二氧化碳等温室气体带来的环境问题起积极作用；另外，PPC成本低廉，并具有高透明性、优良的气体阻隔性和加工性等特点，可以被应用在薄膜及包装材料领域，有利于缓解聚乙烯聚丙烯等传统塑料带来的白色污染问题。但PPC分子呈现无定形态且分子间相互作用力弱，导致其玻璃化温度较低，因此，由于PPC在低温下使用脆性大，韧性差；而在高温下尺寸稳定性差，强度低，进而限制了PPC的应用。

为了拓宽PPC的应用领域，需要对其力学性能进行改性。目前，通过物理共混来对PPC进行改性是广泛使用的方法之一，主要包括：PPC和其他种类的高分子量聚合物进行共混、PPC和其他无机粒子进行共混以及PPC和其它低分子量化合物进行共混，如：傅强等(文献：Express Polymer Letters 2012,6(11),860-870)在PLA/PPC共混过程中加入少量聚醋酸乙烯酯(PVAc)，用SEM和DSC以及力学性能测试对共混物进行表征，结果显示PVAc选择性分布在PLA相区以及PPC/PLA相界面上，加入PVAc明显改善了PPC/PLA相容性，使相区变小，界面结合力增加，加入PVAc的共混物强度和韧性均比不加PVAc的同比例共混物大，70PPC/30PLA/10PVAc拉伸强度达28.5MPa,断裂伸长率达187％，与PP力学性能相似；徐广等(New Chemical Materials2012,40(3),63-66)公开的方法，为增加淀粉颗粒和PPC的界面结合力，通过反应性改性的方法在熔融共混制备淀粉/PPC复合材料过程中加入二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)，结果显示加入MDI使少量PPC接枝在淀粉微粒表面，从而改善了改变了淀粉颗粒和PPC基体的相容性，但由于接枝效率低，加入MDI后共混物的拉伸强度虽然有所增加，断裂伸长率依然低于纯PPC。可见，现有技术提供的对二氧化碳-环氧丙烷共聚物共混改性方法虽然可以增加二氧化碳-环氧丙烷共聚物的拉伸强度和杨氏模量，但均使其断裂伸长率降低，限制了PPC的应用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在提供一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物及其制备方法，本发明提供的共混物不仅拉伸强度和杨氏模量好，而且断裂伸长率较高。

本发明提供了一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物，以重量分数计，包括：

2.5～20重量份的二氧化碳基聚氨酯；

80～97.5重量份的二氧化碳-环氧丙烷共聚物；

所述二氧化碳基聚氨酯的结构如式I所示，

其中，x为10％～90％，y为90％～10％，且x+y＝1；

z为2～30；

n为35～100；

R为式(II)、式(III)或式(IV)所示的结构，

其中，*为连接位置，i为2～8的整数；

R1为式(V)、式(VI)、式(VII)、式(VIII)、式(IX)、式(X)、式(XI)或式(XII)所示的结构，

其中，*为连接位置，j为1～10的整数。

优选的，所述二氧化碳基聚氨酯的数均分子量为30000～80000，分子量分布指数为1.5～3.0。

优选的，所述二氧化碳-环氧丙烷共聚物的数均分子量为50000～300000，分子量分布指数为1.2～4.5。

本发明还提供了一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物的共混物的制备方法，包括：

a)将2.5～20重量份的二氧化碳基聚氨酯与80～97.5重量份的二氧化碳-环氧丙烷共聚物混合，得到混合物；

所述二氧化碳基聚氨酯的结构如式I所示，

其中，x为10％～90％，y为90％～10％，且x+y＝1；

z为2～30；

n为35～100；

R为式(II)、式(III)或式(IV)所示的结构，

其中，*为连接位置，i为2～8的整数；

R1为式(V)、式(VI)、式(VII)、式(VIII)、式(IX)、式(X)、式(XI)或式(XII)所示的结构，