[发明专利]一种可降解脂肪族共聚酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解脂肪族共聚酯的制备方法，以脂肪族大环内酯作为单体，二醇作为引发剂，在催化剂存在下，通过原位开环‑缩合级联聚合反应制备得到可降解脂肪族共聚酯；二醇为小分子二醇或者大分子二醇。本发明公开的共聚酯具有较高分子量的同时具有较高的功能性基团含量，功能性基团在共聚酯中质量含量可达75%；所述共聚酯具有可降解性，并且降解速度受温度、酶等条件控制。

技术领域

本发明属于高分子材料制备领域，着重涉及的是一种可降解脂肪族共聚酯的制备。

背景技术

目前，基于烯烃合成的聚合物材料具有性质稳定，在自然界中难以降解的特点，造成了严重的“白色污染”问题。随着人们对环境问题以及对自身健康状况的日益重视，环境友好型材料在近些年得到了快速的发展。而在这些材料中，脂肪族聚酯具有许多独特的优点，例如可由可再生的生物基衍生物制备，可回收再利用，并且具有生物相容性、生物可降解性等。此外，具有两亲性的基于脂肪族聚酯的嵌段共聚物可在水中自组装形成胶束，并可将难溶于水的药物包载在胶束中，并具有生物相容性好、可生物降解等特点，因此在医用载药及控制释放等领域具有广阔的应用前景。但现有合成的脂肪族聚酯存在聚合物分子量较低，较难功能化，生物活性低等问题。

目前，脂肪族的聚酯主要包括聚乳酸，聚己内酯，以及脂肪族聚二酸二醇酯（如聚己二酸乙二醇酯）等。其中，前两者通过开环聚合方法合成，但是难以制备具有较高分子量且具有较高功能性基团含量的共聚酯。通常，若想获得高分子量共聚酯则需提高单体相对引发剂比例，然而引发剂相对投料量的减少，会导致共聚酯中功能性基团含量的减少，在这里，高分子量的需求和高功能性基团含量的需求是一对矛盾体。此外，通过开环聚合方法得到的一般是二、三嵌段共聚物，难以形成多嵌段共聚物；而脂肪族聚二酸二醇酯由脂肪族二酸和二醇进行缩合聚合合成，聚合过程中副反应较多，不易得到高分子量聚酯。

目前尚缺在可降解共聚酯中引入较高含量功能基团的有效方法，而且基于可降解的脂肪族共聚酯的合成及性能方面的研究非常少。为了适应社会的发展脚步，急需开发一种普适的方法，在环境友好的可降解共聚酯中引入功能性基团，既可以制备功能化的脂肪族共聚酯，又可以制备脂肪族多嵌段共聚酯，并且简单易行，成本低。

发明内容

本发明旨在提供一种可降解脂肪族共聚酯及其制备方法。即采用脂肪族大环内酯麝香T（1,13-十三烷二酸乙二醇内酯）为单体，以二醇为引发剂，在催化剂存在下通过原位开环-缩合级联聚合合成基于聚（1,13-十三烷二酸乙二醇酯）（PEB）的可降解脂肪族共聚酯。本发明采用一种新的聚合方法，即原位开环-缩合级联聚合法，将开环聚合反应和缩合聚合反应在同一个体系中级联进行，合成脂肪族共聚酯，本发明可制备具有较高功能性基团含量且具有较高分子量的脂肪族聚酯，也可制备具有较高分子量的含有脂肪族聚酯的多嵌段共聚物。

为实现上述目的和效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种可降解脂肪族共聚酯的制备方法，包括以下步骤，以脂肪族大环内酯作为单体，二醇作为引发剂，在催化剂存在下，通过原位开环-缩合级联聚合反应制备得到可降解脂肪族共聚酯。

本发明中，脂肪族大环内酯为麝香T；本发明首次采用区别与现有技术小分子环酯的大环内酯作为单体，通过级联聚合制备可降解脂肪族共聚酯或者可降解脂肪族聚酯嵌段共聚物，对分子量以及功能性基团含量做出实质性提高。

本发明中，二醇为小分子二醇或大分子二醇，优选的，小分子二醇的分子量为30 ~400克每摩尔；所述大分子二醇含有聚合物链段，优选的聚合物链段为聚酯链段或者聚醚链段。二醇的化学式为HOROH，R为烷基或氟碳链基时，二醇为小分子醇，优选为癸二醇、2,2,3,3,4,4-六氟-1,5-戊二醇等；R为聚合物链段时，二醇为大分子醇，优选为聚酯二醇或者聚醚二醇。