[发明专利]一种络合物催化剂及其制备方法和在制备聚碳酸酯中的应用在审
申请号: | 202111222462.4 | 申请日: | 2021-10-20 |
公开(公告)号: | CN113861234A | 公开(公告)日: | 2021-12-31 |
发明(设计)人: | 牟新东;张新志;王文久;尹斌;石健;刘涛 | 申请(专利权)人: | 源创核新(北京)新材料科技有限公司 |
主分类号: | C07F7/28 | 分类号: | C07F7/28;C07F3/06;C07F7/22;C08G64/30;C08G64/06 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 络合物 催化剂 及其 制备 方法 聚碳酸酯 中的 应用 | ||
本发明公开了一种由式1表示的络合物催化剂及其制备方法和在制备聚碳酸酯中的应用。根据本发明的催化剂具有制备简单、催化活性高、催化剂用量小,等特征;发明所述的聚碳酸酯的制备方法简单易行,所得聚碳酸酯具有高聚合度,窄分子量分布等特点。
本申请要求于2020年10月23日提交的发明名称为“一种高分子量脂肪聚碳酸酯的制备方法”,申请号为202011143007.0的中国发明专利的优先权权益,该申请的全部内容作为参考全部并入本文。
技术领域
本发明属于化工领域。具体而言,本发明涉及一种络合物催化剂及其制备方法,以及使用该络合物催化剂由脂肪二醇类化合物与碳酸二酯类化合物制备聚碳酸酯的方法。
背景技术
脂肪族聚碳酸酯具有生物可降解性、环境友好等性质,而且由于很好的生物相容性,可作为体内植入材料使用。脂肪族聚碳酸酯是一类重要的生物降解高分子材料,可通过简单酯键水解或酶促降解而断链,可进一步分解为二氧化碳和水。它们已被用于生物医学各领域和环境友好材料中。聚碳酸酯由于其碳酸酯基的亲水性以及自身机械性能的特殊性,目前广泛应用于各类嵌段聚合高分子材料中,以改善聚酯、聚氨酯等其他高分子材料的性能,如耐热性、耐水解性、耐化学性、耐磨性、柔软性、密闭性等。聚碳酸酯的聚合度以及分子量分布对嵌段聚合物的这些性质具有重大影响。初期,聚碳酸酯的合成需要用到光气、三光气等剧毒物质,随着碳酸二甲酯绿色合成工艺的开发,使得聚碳酸酯的制备成为一种绿色、环保工艺。
目前,脂肪族聚碳酸酯材料的合成工艺按照原料类型大体可分为三类:一类是环氧化合物与二氧化碳聚合,此类聚合方式研究较为广泛,但是原料受限于环氧化合物的来源,其种类及来源都相对困难;第二类是二醇类化合物与碳酸二酯化合物通过缩合聚合从而制得聚碳酸酯,该方法一般反应温度较高,反应时间长,反应过程中伴随小分子副产物脱除,不易得到较高分子量的高分子聚合物;第三类是环状碳酸酯类化合物通过开环聚合方式制备聚碳酸酯,开环聚合具有反应条件较为温和、所得聚合物聚合度高、分子量单一等优点,但是环状碳酸酯原料的来源较为不易;相对而言,二元醇类化合物与碳酸二酯化合物缩合聚合所使用的原料二醇类、碳酸二酯类化合物廉价、易得,更加适宜大规模的生产应用。但是,目前缩合聚合由于聚合度低、分子量分布宽使得聚合物的应用受到限制。
聚合催化剂对聚碳酸酯的聚合度及分子量分布具有重要影响。聚碳酸酯的催化体系包括:阳离子型、阴离子型、配位型和生物酶催化体系等。阳离子催化剂催化聚合主要表现为:分子量低、聚合速度慢、催化剂用量高等;阴离子催化剂具有反应速度快、活性高,但副反应很明显,不易制备高分子量聚合物,聚合物分子量分布较宽;配位型催化剂一般是金属及配体形成的络合物,其催化效果与配体结构等密切相关,同时对于不同的底物,催化效果差异较大。目前,报道有钛系配合物催化剂、甲醇钠等阴离子催化剂催化脂肪聚碳酸酯合成,但此类催化剂易失活,且副反应明显,分子量低,分子分布宽。因此,急需要开发能够用于缩合聚合制备高分子量、窄分子量分布的聚碳酸酯的催化剂。
发明内容
针对现有技术的聚碳酸酯缩合聚合方式中存在的聚合物聚合度低、分子量分布较宽的问题,本发明的一个目的是提供一种由以下式1表示的络合物催化剂:
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