[发明专利]一种聚己内酯高聚物及制备方法

说明书

本发明公开了一种聚己内酯高聚物及制备方法，其中，制备方法包括如下步骤：检测己内酯（CL）单体中的含水量a，单位为mg/g，若a＜18000/M_n，则向CL单体的反应体系中添加引发剂进行聚合反应；若a≥18000/M_n，则向CL单体的反应体系中添加四氯化钛，除去一部分水后再进行聚合反应；M_n表示所述聚己内酯高聚物的目标数均分子量。本发明通过测定CL单体的含水量，来制订聚己内酯高聚物的合成路线，根据CL单体中的含水量对整个反应体系进行调整，可获得分子量超过100000 g/mol的产品，并且反应整个过程无废气废液排放问题。

技术领域

本发明涉及聚己内酯高聚物技术领域，尤其涉及一种聚己内酯高聚物及其新型制备方法。

背景技术

聚己内酯（PCL），是一种半结晶型聚合物，其熔点为59-64 ℃，玻璃化转变温度为-60 ℃。其结构重复单元上有 5 个非极性亚甲基-CH₂-和一个极性酯基-COO-，即-(COO-CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂)_n-，这样的结构使得 PCL 具有很好的柔韧性和延展性，易于加工。同时，PCL具有良好的生物相容性以及优越的生物可降解性，在环境中，6-12个月可完全分解成CO₂及水，在生物体内使用亦可代谢成二氧化碳及水。因为这些良好的性质，使得 PCL 在新材料行业，例如：生物可降解塑料、3D 打印材料、纤维材料等方面存在着巨大的潜在应用价值。另一方面，在医疗护具、器具、医疗器械配件、手术缝线、人造关节、人造组织等，具有广泛的应用场景及良好的发展前景，而其中，更以高分子量（≥10000）的 PCL 的应用价值和前景尤为突出。

现有技术主要采用以下两种方法来合成PCL。（1）采用羟基醇作为引发剂，普通路易酸碱协同催化ε-己内酯（CL）单体聚合合成高分子量聚己内酯，但其步骤较为复杂，且最终产物需要从溶剂中析出分离，另外合成的产物的分子量（M_w）最高仅至 31900 g/mol，相距国外产品分子量（Mw 100000 g/mol）尚有较大差距；（2）基于前述方法，使用微波辐照，提高合成效率，分子量可达到 100000 g/mol，还通过真空蒸馏、常压微波预处理、常压预聚合、高温高真空聚合等步骤提高该方法的单位产量。由于对 CL 单体进行真空蒸馏纯化操作，故能达到较高分子量，但该种纯化方法存在产生废液及大大增加生产成本的问题。

目前优质高分子量的 PCL 产品市场仍由进口品牌占领。进口品牌 PCL 除了分子量高，分子量稳定，品相优良的产品特性外，更因 PCL 的主要生产原料 CL 单体的供应也由这些外国厂家所占领，而国产CL 单体价格高居不下、品质（酸值高、含水量高）尚有不足，所以国产高分子 PCL 的生产从成本到品质上都离国际一流水平有很大差距，实际生产中适用于进口单体的合成方法可能在使用国产单体后出现分子量不足的问题。因此单体处理及合成方法的改进是促进国产高分子量聚己内酯规模化生产的关键。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚己内酯高聚物的新型高效制备方法，旨在解决现有的PCL合成方法不环保、以及没有考虑CL 单体中含水量的因素，而导致合成的聚己内酯高聚物出现分子量不足的问题。

本发明的技术方案如下：

一种聚己内酯高聚物的制备方法，包括如下步骤：检测CL单体的含水量a，单位为mg/g，

若a＜18000/M_n，则向CL单体的反应体系中添加引发剂进行聚合反应；