[发明专利]一种己内酰胺化合物及其制备方法和应用及聚乳酸组合物

说明书

本发明涉及高分子化学领域，公开了一种己内酰胺化合物及其制备方法和应用及聚乳酸组合物。该己内酰胺化合物具有式(1)所示的结构，其中，其中，R为氢或者C₁‑C₆的直链或支链烷基。所述己内酰胺化合物不含苯环结构，降解后对环境没有新的负面影响；所述己内酰胺化合物与聚乳酸具有良好的相容性，当将其作为成核剂用于聚乳酸中时，能够克服传统成核剂在聚乳酸中团聚和分散不均匀的问题，有效提高聚乳酸组合物的结晶性能。

技术领域

本发明涉及高分子化学领域，具体地，涉及一种己内酰胺化合物及其制备方法和应用以及聚乳酸组合物。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性的聚合物，可以由可再生资源农作物制备，最突出的优点是生物可降解性，可在自然环境中完全降解，生成二氧化碳和水，具有不污染环境的特点。聚乳酸具有良好的力学性能、热塑性、成纤性、透明度高，适用于采用吹塑、热塑等各种加工方法制成聚乳酸制品，加工方便，被产业界定为新世纪最有发展前途的新型材料。

聚乳酸虽然具有非凡的力学性能，但是其结晶速率慢、成型制品的收缩率大、质脆，这些性能影响了聚乳酸的大规模应用。对此，国内外对如何提高聚乳酸的结晶速率、降低其玻璃化转变温度、提高其韧性等方面进行了较广泛的研究。为了增加聚乳酸的结晶性能，研究聚乳酸成核剂已经成为业界的热点，通过添加结晶成核助剂可以有效地提高聚合物结晶速度。

聚乳酸成核剂可分为有机、无机两大类。常用的有机成核剂有含有苯环的碱金属盐类化合物、长碳链脂肪羧酸金属盐类化合物和酰胺类化合物等。通常地，引入金属盐会引起聚乳酸的降解，从而降低其力学性能、热稳定性能等，影响使用寿命，同时，成核剂中的苯环结构会导致成核剂降解困难，在聚乳酸降解后，成核剂无法降解，这样会对土壤、水源等造成新的污染，无法满足生物降解材料的环保要求。常用的无机成核剂主要有蒙脱土、TiO₂、CaO、MgO、BaSO₄、SiO₂、A1₂O₃等，这类成核剂虽然可以达到纳米级粒径尺寸，但在使用中存在团聚问题，难以在聚乳酸中保持纳米尺度的均匀分散。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的己内酰胺化合物及其制备方法和应用以及聚乳酸组合物，所述己内酰胺化合物可以克服传统成核剂在聚乳酸中团聚或分散不均匀的问题，有效提高聚乳酸组合物的结晶性能。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种己内酰胺化合物，其中，该己内酰胺化合物具有式(1)所示的结构；

其中，R为氢或者C₁-C₆的直链或支链烷基。

第二方面，本发明提供了一种己内酰胺化合物的制备方法，其中，该方法包括：

a、将式(2)所示的化合物与二氯亚砜进行酰氯化反应；

b、将步骤a的反应产物与式(3)所示的化合物进行酰胺化反应；

其中，R为氢或者C₁-C₆的直链或支链烷基。

第三方面，本发明提供了由上述方法制备得到的己内酰胺化合物。

第四方面，本发明提供了本发明所述的己内酰胺化合物作为成核剂的应用。

第五方面，本发明提供了一种聚乳酸组合物，所述聚乳酸组合物含有聚乳酸和成核剂，其中，所述成核剂为本发明所述的己内酰胺化合物。

本发明所述的己内酰胺化合物具有以下优点：

(1)不含苯环结构，降解后对环境没有新的负面影响；