[发明专利]二环内酯聚合物及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种PhSGBL的聚合以及所制备的聚酯的应用。本发明所制备的PPhSGBL分子量可控及分子量分布指数较窄。利用该聚合物的氧化性能可进一步制备亚砜或砜聚合物。PPhSGBL同时具有酸降解性能和热解聚回收性能。本发明还提供了一种PhSGBL与CL共聚的方法，得到无规共聚物。

技术领域

本发明涉及聚合物制备技术领域，尤其涉及一种二环内酯聚合物及其制备和应用。

背景技术

聚酯是指主链中带有酯基链节(-COOH-)的高聚物，其中，脂肪族聚酯是一类重要的生物降解高分子材料。它们在水、体液或其他的溶剂中，可以发生化学降解，即简单的酯键水解或酶促降解断链。因为这类材料的良好的生物相容性和生物降解性，已经得到了广泛的应用。早在上个世纪七十年代，美国FDA已经批准将其用于临床，利用其在体内可降解并且被吸收的特点，可用于修复领域以及药物缓释系统的载体，如伤口缝合线；加工成膜的聚酯材料可用于商业包装；在农业方面也可以作为农药、可控除草剂等使用。脂肪族聚酯主要通过缩合聚合和开环聚合两种方法制备。缩合聚合反应一般在较高温度下发生，而且反应过程中副产物多，需要除去副产物，合成工艺复杂不利于大规模推广。而开环聚合反应制备脂肪族聚酯条件温和，聚合反应副产物少，聚合单体主要包括环状内酯、交酯、环状酸酐和环氧化物等，是一种有效的合成脂肪族聚酯的方法。图1是几种常见的开环聚合反应。

虽然聚酯材料因其优异的性能被广泛应用于药物载体、商业包装、外科修复材料等，但是，聚酯材料也存在着许多的缺点：(1)聚合物相对分子量小且分布较宽，使得材料的的强度降低，玻璃化转变温度低，脆性高，抗冲击性差等，从而达不到广泛应用的要求(表1)；(2)聚酯材料中酯键的存在导致材料的亲水性势必会降低，造成它的生物相容性降低，从而导致体内的排异反应；(3)价格昂贵；(4)降解周期难以控制。

表1几种脂肪族聚酯的热力学、机械和降解性能

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种二环内酯聚合物及其制备和应用，本发明基于PhSGBL得到了新型聚酯材料PPhSGBL，其具有酸降解和热解聚性质，利用PPhSGBL的氧化性还可进一步制备亲水性能提高的亚砜或砜聚合物，本发明还可基于PhSGBL得到PhSGBL和CL的无规共聚物。

本发明的第一个目的是提供一种二环内酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：

在惰性气氛中，将式(1)的二环内酯单体(PhSGBL)在引发剂的作用下，在含催化剂的有机溶剂中于0-50℃(优选为20-30℃)下反应，反应完全后得到式(2)所示的二环内酯聚合物(PPhSGBL)；所述二环内酯单体与引发剂的摩尔比为25-150:1，所述引发剂为小分子醇：

其中，R为碳原子数为2-10个的烷基或碳原子数为6-10个的芳香基；

m＝12-75，n＝12-75，优选地，n≈m。

进一步地，小分子醇为碳原子数为2-10个的脂肪醇或碳原子数为6-10个的芳香醇。

进一步地，小分子醇为一元醇、二元醇和三元醇中的一种或几种。优选地，小分子醇为二元醇，更优选为乙二醇(EG)。

进一步地，催化剂为1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、环状三聚磷氰碱(CTPB)和镧系金属催化剂中的一种或几种。镧系金属催化剂优选为La[N(SiMe₃)₂]₃。优选地，催化剂为TBD。

进一步地，二环内酯单体与催化剂的摩尔比为25-150:1。

本发明的第二个目的是提供一种采用上述制备方法所制备的二环内酯聚合物。

进一步地，本发明所制备的二环内酯聚合物具有酸降解和热解聚性质。