[发明专利]一种硅烷改性聚乳酸及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅烷改性聚乳酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将聚醚多元醇与丙交酯反应制备聚乳酸多元醇；

2)将步骤1)制得的所述聚乳酸多元醇与环氧化合物反应制备低酸值聚乳酸多元醇；

3)将步骤2)制得的低酸值聚乳酸多元醇与含异氰酸酯基的烷氧基硅烷反应制备所述硅烷改性聚乳酸；其中，

所述低酸值聚乳酸多元醇的酸值0.8mgKOH/g。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应在催化剂II存在下进行，所述催化剂II选自三氯化铁、三氯化铬、乙酸铬中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂II的用量为步骤2)中所述聚乳酸多元醇质量的0.1-1.5％。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应在温度50-120℃、压力0.1-0.5MPa下进行，反应3-8h后脱除未反应的所述环氧化合物，得到所述低酸值聚乳酸多元醇。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述环氧化合物为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述环氧化合物的摩尔数为所述聚乳酸多元醇中羧基含量的1-5倍。

7.根据权利要求1-4和6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述反应在催化剂III存在下进行，所述催化剂III选自有机胺类催化剂或有机金属盐类催化剂中的一种或多种；其中所述有机胺类催化剂为三乙胺、三亚乙基二胺、N-乙基吗啉中的一种或多种，所述有机金属盐类催化剂选自辛酸亚锡和/或二马来酸二丁基锡。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述催化剂III的用量为所述低酸值聚乳酸多元醇质量的0.3-1％。

9.根据权利要求1-4、6和8中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述含异氰酸酯基的烷氧基硅烷选自3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷、异氰酸酯基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基三乙氧基硅烷、异氰酸酯基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸酯基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述含异氰酸酯基的烷氧基硅烷的用量为所述低酸值聚乳酸多元醇的羟基摩尔数的0.7-1.0倍。

11.根据权利要求1-4、6、8和10中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述反应在60-110℃下进行，反应时间为2-5h。

12.根据权利要求1-4、6、8和10中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所用丙交酯的质量份为45-1000份，所用聚醚多元醇的质量份为20-300份；步骤1)中所述反应在催化剂I存在下进行，所述催化剂I的用量为所述丙交酯和所述聚醚多元醇总质量的0.3-2％。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述反应在120-180℃下进行，反应时间为6-30h。

14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述聚醚多元醇为以乙二醇、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、乙二胺、山梨醇中的一种或多种的混合物作为起始剂，以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或多种为聚合单体而制得。