[发明专利]一种基于离子键构筑的支化聚酯离聚物助剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及支化聚酯离聚物领域，公开了一种基于离子键构筑的支化聚酯离聚物助剂及其制备方法和应用，该离聚物助剂是通过特制的三官能团抗菌离子盐与二元酸、二元醇反应制备得到的多羟基封端支化聚酯离聚物助剂。本技术方案离聚物助剂的封端基团可带来多种特殊性质，有助于其他材料的改性研究。该离聚物助剂应用于聚乳酸的改性中时，能够提高聚乳酸的韧性和抗菌性，并且，本发明通过调整离聚物助剂的制备工艺以及原料配比，能够获得不同使用要求的抗菌增韧双功能离聚物助剂，从而获得不同使用要求的、改性后的聚乳酸产品。

技术领域

本发明涉及支化聚酯离聚物领域，具体涉及一种基于离子键构筑的支化聚酯离聚物助剂及其制备方法和应用。

背景技术

离子聚合物被定义为在主链或支链上含有少量离子基团的聚合物，它主要由非离子性的主链和可离子化的或离子性的共聚单体组成。离聚物中由于正负离子对的存在，以及离子聚合物主链与离子基团间的极性差异，会使得离聚物分子主链与离子基团间发生微相分离，形成纳米级的离子聚集体，进而起到物理交联的作用。离子聚集体使得离聚物相比于其他聚合物具有一些与众不同的特性，如离聚物和其母体聚合物相比，热稳定性和机械性能明显提高，熔体粘度提高，特征松弛时间增加，模量增加等。因此，将离子基团引入到脂肪族聚合物的分子链段中合成离聚物，将会针对脂肪族聚酯的固有缺陷如熔体强度低，结晶速度慢等有一定的改善效果。如Ishida等(Macromolecular ChemistryPhysics,2005，206(10),1028–1034)通过酯化缩聚的方法将富马酸二甲酯亚硫酸氢钠(SDMF)作为第三单体制得了具有0.3和1.2mol％离子基团的PBS离聚物，由于离子基团间通过静电相互作用产生了物理交联，使得制备的PBS离聚物比PBS具有更高的复数黏度和成核效率。

目前，制备的聚酯离聚物的方法主要包括两种：(1)通过二元酸、二元醇以及离子盐进行酯化缩聚制备离聚物(如Macromolecular Rapid Communications,2004，25(25),753-758.以及Polymer,2015,66,148-159)；(2)通过二元酸、二元醇进行酯化缩聚得到羟基封端预聚物，再将预聚物与离子盐进行扩链制备离聚物(如Acs Macro Letters,2012，1(8),965-968以及J.Appl.Polym.Sci.2017,134,45545-45556)。通过这些方法得到的都是线性的离聚物。随着时代发展，为了满足实际应用中的多种需求，高分子材料的改性受到了越来越多的关注。相对于线性聚合物，支化聚合物具有低密度、高韧性以及快降解等特点，若将支化聚合物作为一种加工助剂用于调控材料力学性能以及流变性能等，相比于线性聚合物助剂有着不可比拟的价值。然而，现阶段关于离子键构筑的支化聚酯离聚物助剂的合成及应用还未见报道；且离子键是一种可逆动态键，在高温以及溶解的情况下，存在解离和组装的动态过程，相比于前期报道的通过化学键合成的支化聚合物，必然会存在特殊的功能化的研究价值。