[发明专利]一种聚乳酸嵌段共聚物及其制备方法

权利要求书

1.一种聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，由结晶型聚乳酸硬段和脂肪族聚酯软段经扩链剂嵌段聚合而成；所述结晶型聚乳酸为以二元醇或二元酸引发丙交酯开环聚合制得的双端羟基或羧基聚乳酸预聚体，脂肪族聚酯预聚体为以脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和脂肪族酸酐、脂肪族二元醇和脂肪族二元酸及脂肪族酸酐中的一种为单体，通过融熔缩聚制得的双羟基或羧基封端的脂肪族聚酯预聚体，

所述脂肪族聚酯预聚体的数均分子量范围为1000-20000；脂肪族聚酯预聚体的玻璃化转变温度低于-50℃；脂肪族聚酯预聚体分子结构由4种以上的脂肪族聚酯重复结构单元构成，

所述结晶型聚乳酸预聚体的数均分子量范围为6000-20000；结晶型聚乳酸预聚体的玻璃化转变温度为54-62℃。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述结晶型聚乳酸预聚体与脂肪族聚酯预聚体的质量比为1:20～20:1。

3.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述扩链剂的质量含量为结晶型聚乳酸预聚体和脂肪族聚酯预聚体总量的0.1～10％。

4.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述脂肪族二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、二缩三乙二醇、二缩三丙二醇、PEG-200、PEG-400、PEG-600、PPG-200、PPG-400和PPG-600中的任意一种或其任意比例的混合物。

5.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述脂肪族二元酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、衣康酸、富马酸中的任意一种或其任意比例的混合物。

6.根据权利要求1所述的聚乳酸嵌段共聚物，其特征在于，所述扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧环己基-3’,4’-环氧环己烷羧酸酯、1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A-二缩水甘油醚、邻苯二甲酸酐、2,2-双(2-噁唑啉)、2,2-(1,3-亚苯基)-二噁唑啉中的任意一种或其任意比例的混合物。

7.一种制备如权利要求1-6任一所述的聚乳酸嵌段共聚物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)聚乳酸预聚体的制备

在无水无氧条件下，将丙交酯、二元醇或二元酸按摩尔比100-10000：1混合，然后加入占单体质量0.1-1％的开环聚合催化剂，于120-200℃、真空条件下反应2-8h，制得双羟基或双羧基封端的聚乳酸预聚体；

(2)脂肪族聚酯预聚体的制备

将脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和脂肪族酸酐、脂肪族二元醇和脂肪族二元酸及脂肪族酸酐中的一种按醇酸比1：1.05-1.5或1.05-1.5：1混合，然后加入抗氧剂，在惰性气氛下搅拌并阶段升温至120-180℃，酯化反应1-6h后加入占单体总质量0.01-0.5％的缩合聚合催化剂和抗氧剂，在抽真空条件下，搅拌升温至180-230℃，继续反应2-8h，制得双羧基或双羟基封端的脂肪族聚酯预聚体；

(3)聚乳酸嵌段共聚物制备

将步骤(1)制备的聚乳酸预聚体和步骤(2)制备的脂肪族聚酯预聚体混合后，在惰性气氛下搅拌升温至180-230℃，待反应物完全熔融混匀后，加入扩链剂，在抽真空条件下反应20-60min，得到聚乳酸嵌段共聚物。