[发明专利]一种二氧化碳基四元嵌段共聚物及其制备方法

说明书

一种二氧化碳基四元嵌段共聚物及其制备方法，属于多元共聚物技术领域。其特征在于，具有三种耐高温二氧化碳基四元嵌段共聚物结构式，制备方法是在无水无氧条件下，将环氧丙烷、邻苯二甲酸酐、催化剂、溶剂投入高压反应釜中，在一定反应温度下反应，邻苯二甲酸酐完全反应后，补加催化剂，通入二氧化碳至一定压力继续反应直到环氧丙烷完全反应，投入环氧环己烷、邻苯二甲酸酐、催化剂，通着二氧化碳保持反应压力，环氧环己烷完全反应后终止反应，生成的胶液经反复洗涤、脱挥后得到环氧丙烷‑环氧环己烷‑邻苯二甲酸酐‑二氧化碳四元共聚物的成品。本发明生成了新的共聚物嵌段结构，提高了共聚物的热分解温度，热稳定性更好。

技术领域

一种二氧化碳基四元嵌段共聚物及其制备方法，属于多元共聚物技术领域。

背景技术

环氧丙烷与二氧化碳共聚生成的聚甲基乙撑碳酸酯（PPC）是一种透明的、完全可降解的环保型塑料，其断裂拉伸应变为600%~1200%，但是其玻璃化温度较低（ T_g=30℃~40℃）。

相关研究表明在PPC的基础上引入邻苯二甲酸酐、环氧环己烷等刚性单体合成多元共聚物，显著提高了聚合物的玻璃化温度。但是用一锅一步合成法合成的这一系列共聚物的无规结构中，环氧丙烷与二氧化碳共聚合成的聚碳酸亚丙酯（PPC）链段处于链端，容易发生端羟基“回咬”的“解拉链”式热分解，分解温度大约为200℃；该PPC段处于环氧丙烷-环氧环己烷-邻苯二甲酸酐-二氧化碳四元共聚物的链端会降低整个共聚物的热解温度，热稳定性差，限制了其使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种热稳定性好、耐高温的二氧化碳基四元嵌段共聚物及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该二氧化碳基四元嵌段共聚物，其特征在于，结构式至少包括以下三种中的一种：

式（1）：

其中，1≤a≤2000，1≤b≤2500，1≤c≤300，1≤d≤2000，1≤e≤2000，1≤f≤300，a、b、c、d、e、f都是整数；

式（2）：

其中，1≤a≤2000，1≤b≤2500，1≤c≤300，1≤d≤2500，1≤e≤2000，1≤f≤300，a、b、c、d、e、f都是整数；

式（3）：

其中，1≤a≤2000，1≤b≤2500，1≤c≤300，1≤d≤2500，1≤e≤300，a、b、c、d、e都是整数。

在本发明的环氧丙烷-环氧环己烷-邻苯二甲酸酐-二氧化碳的四元共聚物的结构中，酸酐类的单体能够起到封端的作用，环氧丙烷与邻苯二甲酸酐、环氧环己烷与邻苯二甲酸酐共聚合成的聚酯段不会发生“解拉链”式的热分解，热解温度较高。环氧环己烷与二氧化碳共聚合成的聚环己烯碳酸酯（PCHC）因为位阻较大，发生“解拉链”式的热分解较为困难，PCHC处于链端的热分解温度大约为300℃。