一種生物由來聚合物及其製備方法

2023-09-09 17:08:50 1

一種生物由來聚合物及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種生物由來的聚合物及其製備方法。該聚合物含有結構式(1)所示的重複單元，其中R為CnH2nOH:其中，n為2-20的整數。聚合物具有高玻璃化溫度的同時，側基上OH基團為分子內/分子間引入了氫鍵，提高了聚合物分子內/分子間的相互作用力，提高了聚合物的力學性能和氣體阻隔性能，有利於聚合物在塑料，薄膜，纖維等各方面的應用。
【專利說明】一種生物由來聚合物及其製備方法

【技術領域】
[0001]本發明屬於高分子材料領域，具體涉及一種生物由來熱塑性聚合物，應用於樹脂、薄膜、纖維、塑料瓶領域。

【背景技術】
[0002]目前，世界上大部分的熱塑性聚合物，特別是應用於樹脂、薄膜、纖維領域的聚合物，例如聚烯烴類的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等；聚酯類的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等；聚醯胺類的尼龍6、尼龍66等，其原料都是通過不可再生的石化資源例如石油、煤炭等轉化而來。石化為原料的聚合物大大增加了地球上溫室氣體C02的排放量，人類已經認識到由此造成的環境問題。另外，由於石化資源的不可再生性，人們也意識到，需要尋找新的資源來代替石化原料，減少溫室氣體的排放。生物質由來的資源具有可再生性，各個國家及各公司都在這方面進行著積極的研究。例如，Natureworks公司開發的聚乳酸(PLA),日本三菱公司的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)(W02006115226A1)，但是這類聚合物由於玻璃化溫度比較低，例如PLA的玻璃化轉變溫度為60°C前後，PBS玻璃化溫度在室溫以下，大大限制了這類化合物的應用。具有可再生性的同時具有高性能(高耐熱，高強度等)的高分子材料，是現在本領域的研發方向。
[0003]作為一種生物質平臺化合物，衣康酸及其衍生物的應用成為當今研究的熱點之一。衣康酸是五個碳的二羧酸，它是檸檬酸蒸餾時的三種產物之一，可從可再生生物質資源廉價、大規模製備。它含不飽和雙鍵，具有活潑的化學性質，可進行自身間的聚合，也能與其他單體如丙烯睛等聚合；能進行各種加成反應，酯化反應和聚合反應，是化學合成工業的重要原料，也是化工生產的重要原料。衣康酸及其衍生物雖然很早就被人們所熟知，但由於其為多官能度化合物，導致其在高分子材料方面用於被局限於熱固性不飽和樹脂(例如不飽和的聚酯、環氧樹脂等)的製造，而在熱塑性高分子材料方面的應用則很少。


【發明內容】

[0004]本發明人通過實驗發現:將衣康酸與羥基胺反應進行環化得到衣康酸亞醯胺單體，然後通過自由基聚合得到了熱塑性的聚衣康酸亞醯胺。由於在衣康酸類化合物中引入羥基，在保證聚合物高玻璃化轉變溫度的同時也提高了分子間的作用力(氫鍵)，從而有利於提高材料的力學性能和阻隔性能。
[0005]本發明提出一種聚合物，其中，該聚合物含有結構式(I)所示的重複單元，其中R為 CnH2nOH:
[0006]

【權利要求】
1.一種聚合物，其特徵在於:該聚合物含有結構式(I)所示的重複單元，其中R為CnH2nOH:
其中，n=2-20的整數。
2.根據權利要求1所述的聚合物，其特徵在於:該聚合物中碳元素的生物由來率為50% ~100%ο
3.根據權利要求1或2所述的聚合物，其特徵在於:聚合物的數均分子量為I萬~80萬。
4.一種權利要求1所述聚合物的製造方法，其特徵在於:該聚合物由具有式(2)結構的衣康酸醯亞胺單體通過自由基聚合製備得到；
其中，η=2-20的整數。
5.根據權利要求4所述的製造方法，其特徵在於:所述衣康酸醯亞胺單體由衣康酸化合物與含有羥基的C2-C20烷基胺化合物經亞醯胺化反應得到。
6.根據權利要求4所述的製造方法，其特徵在於:所述自由基聚合的引發劑為偶氮類引發劑或者過氧化物類引發劑中的一種或幾種。
7.根據權利要求4或6所述的製造方法，其特徵在於:自由基聚合的溫度為50°C~120。。。
【文檔編號】C08F122/40GK104072652SQ201310102790
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月27日 優先權日:2013年3月27日
【發明者】陳聖典, 範向群, 何勇 申請人:東麗先端材料研究開發（中國）有限公司