[发明专利]一种脂肪酸单体、制备方法及应用合成的热塑性高分子

说明书

本发明公开了一种脂肪酸单体、制备方法及应用合成的热塑性高分子，本发明主要利用四甲基胍等催化剂，催化含有卤族元素（Cl、Br、I）的单体或高分子与脂肪酸高效反应得到脂肪酸单体及热塑性高分子。所得到的脂肪酸单体及热塑性高分子可通过功能化改性，进一步拓宽应用面。本发明反应工艺条件温和、催化剂催化效率极高、转化率高、副反应少、产品易分离纯化，具有很高的工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及生物基高分子材料的合成技术领域，具体涉及基于脂肪酸的热塑性高分子的高效制备。

背景技术

近些年，随着石油资源日益紧缺和环境污染逐渐加重，基于生物质的可再生资源在高分子材料的应用受到人们的广泛关注，其中植物油、松香、乳酸、糖、木质素、纤维素、半纤维素、淀粉、壳聚糖等生物质已经被广泛用于生物基高分子材料的设计合成。生物基高分子是一类以生物可再生资源为原材料经过生物或化学过程合成的高分子，生物基高分子材料作为环境友好型材料得到了快速发展。

植物油是一类重要的可再生资源，其原料来源、生产过程与产品应用三方面均能实现可持续发展和对环境友好。植物油基高分子材料不仅具有良好的生物相容性，可降解性和较均衡的机械性能，其发展还能够解决废弃油脂所带来的环境问题和食品安全问题，兼具科学意义和现实意义，成为近年来国内外学术研究和应用开发的热点。

植物油基高分子材料在塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂、汽车、家电、航空航天等领域有着重要的应用前景。然而，目前植物油基高分子材料的设计制备与应用中仍存在许多问题。如热固性植物油基高分子材料在塑性加工方面还存在困难，热塑性植物油基高分子材料的机械性能还有待提高。植物油基高分子材料是一种潜在的可生物降解的材料，与合成的高分子材料相比，以植物油原料的塑料制品在废弃后，可以完全降解或者部分降解。植物油基高分子材料产品的研发和推广可有效缓解目前塑料行业所面临的资源短缺和环境污染的严峻问题。然而基于脂肪酸的单体和高分子的高效合成仍是当前面临的挑战。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一系列基于脂肪酸的单体、制备方法及应用合成的热塑性高分子。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种脂肪酸单体，所述单体包括具有如下结构通式的化合物：

式中R为含有能够聚合的基团，包括环氧基、丙烯酸基、乙烯酯基、二醇、二胺或酸酐；

式中R₁为脂肪酸链，不含双键的为饱和脂肪酸，含有双键的为不饱和脂肪酸；

所述脂肪酸单体包括如下重量份的各原料：

脂肪酸 28~59份；

卤素化合物 8~15份；

溶剂 0~128份；

催化剂 12~25份；

其中，所述脂肪酸包括癸酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸或蓖麻油酸；

所述卤素化合物为含有卤素Cl、Br、I和可聚合官能团的化合物，所述可聚合官能团包括双键、环氧基、丙烯酸基、乙烯酯基、二醇、二胺或酸酐；

所述催化剂包括四甲基胍、氢氧化钠、氢氧化钾和季铵碱；

所述的溶剂包括二甲基甲酰胺、甲醇、二氯甲烷、四氢呋喃、二甲基亚砜或氯仿。

本发明还涉及一种制备脂肪酸单体的方法，包括以下步骤：

（1）按照配比分别称取各原料，备用；

（2）将准备好的脂肪酸溶解在溶剂中，然后加入卤素化合物；