[发明专利]生产聚丙交酯-氨基甲酸酯共聚物的方法

说明书

本发明涉及生产能生物降解的聚丙交酯-氨基甲酸酯共聚物的方法。

聚丙交酯-氨基甲酸酯共聚物是公知的能生物降解的聚合物。在许多工 业应用中，对这些聚合物的商业兴趣正日益增加。

一些生产这样的共聚物的方法是公知且充分公开的。然而，这些方法 仍可改进，尤其是当需要具有改善的玻璃化转变温度的聚丙交酯-氨基甲酸 酯共聚物时更是如此。

WO96/01863公开了可从羟基封端的聚(乳酸)预聚物和脂族或者脂环族 二异氰酸酯制备的聚(酯-氨基甲酸酯)树脂。所述预聚物得自乳酸和脂族或 芳族二醇。该文献未涉及任何反应性挤出工艺。

JP04013710A2的德温特摘要公开了通过在任选地添加扩链剂的情况 下，使小分子多元醇(micropolyol)与多异氰酸酯反应而获得的聚氨酯树脂， 其中，所述小分子多元醇的至少一部分含有α羟基酸。在实施例中，1，4-丁 二醇与乳酸混合并且在150～200℃下反应6小时以形成双端型二醇 (Mw＝2000)。使所述二醇(0.225mol)、1，4-丁二醇(0.733mol)和二苯基甲烷二 异氰酸酯(0.987mol)在100℃下反应24小时以获得聚氨酯。其未公开反应性 挤出工艺。

European Polymer Journal 42(2006)第1240-1249页公开了在1，4-丁二醇 的存在下从羟基封端的聚(丙交酯)预聚物和六亚甲基二异氰酸酯制备的基 于聚丙交酯的聚氨酯的合成。所述预聚物得自丙交酯和1，4-丁二醇。其未公 开反应性挤出工艺。

JP8027256A的德温特摘要公开了通过使聚乳酸二醇与二异氰酸酯化合 物在螺杆挤出机中接触而生产聚丙交酯-氨基甲酸酯共聚物的方法。所述聚 乳酸二醇是通过在间歇反应罐中使乳酸预聚物与二醇化合物共聚而制备 的。

JP4013710A的德温特摘要公开了通过在任选地存在扩链剂的情况下， 将小分子多元醇与多异氰酸酯反应而获得的聚氨酯树脂，其中，所述小分 子多元醇的至少一部分含有α羟基酸。其公开了间歇模式的实例，其中， 使1，4-丁二醇和乳酸混合并且反应6小时以形成含有α羟基酸的双端型二 醇，在100℃下使所述双端型二醇进一步与1，4-丁二醇和二苯基甲烷二异氰 酸酯反应24小时。

JP2002155197A的德温特摘要公开了通过将聚乳酸组合物和异氰酸酯 化合物共混而生产的能生物降解的耐热树脂组合物。所述聚乳酸组合物由 聚乳酸树脂和例如聚己内酯、聚酯碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯的一种或者 多种树脂组成。

WO98/01493公开了从乳酸和分子中具有长的柔性烃链的另一有机羟 基酸或者作为ε-己内酯的相应内酯生产基于共聚酯的聚氨酯的方法。当将 所述共聚酯与脆性的能生物降解的聚合物熔融共混时，产生具有显著改善 的冲击强度的材料。

本发明的目的是提供用于生产聚丙交酯-氨基甲酸酯共聚物的方法，该 方法容许提高所述共聚物的玻璃化转变温度。

在本发明中，术语聚丙交酯是指其中大部分重复单元为基于丙交酯的 单体的聚合物。

能生物降解指的是树脂易于在自然条件下通过微生物降解。

反应性挤出指的是在挤出机中进行树脂的聚合。

挤出机指的是适用于连续加工热塑性聚合物的、在圆柱形筒体中至少 装有单螺杆或双螺杆的系统。

本体预聚或者聚合指的是在没有溶剂的情况下进行该过程。

本发明提供生产聚丙交酯-氨基甲酸酯共聚物的方法，所述方法包括如 下步骤：在聚合条件下、在催化体系的存在下，使具有端羟基的聚丙交酯 与通式为O＝C＝N-R²-N＝C＝O的二异氰酸酯化合物任选地在通式为R³(A)₂的 第二二醇或者二胺的存在下接触，其中，R²为取代或者未取代的烷基或者 芳基，A为OH或者NH₂并且R³为取代或者未取代的烷基或者芳基，所述 方法的特征在于，其通过反应性挤出实施。

本发明的方法中所使用的聚丙交酯可通过如下生产：在聚合条件下、 在催化体系的存在下，使至少一种丙交酯单体与通式R¹(A)₂的二醇或二胺 接触，其中，A为OH或NH₂并且R¹为取代或者未取代的烷基或者芳基。