[发明专利]一种高分子量聚乳酸多嵌段共聚物的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚乳酸多嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：将重均分子量为60～500kg/mol的聚乳酸和双羟基化合物在催化剂下进行酯交换反应，得到预聚物；酯交换反应的温度为120～200℃，时间为0.5～20h；将所述预聚物与二异氰酸酯进行偶联反应，偶联反应的温度为40～180℃，时间为2～30h，得到聚乳酸多嵌段共聚物。本发明采用60～500kg/mol的聚乳酸与双羟基化合物在特定条件下酯交换反应得到预聚物后，直接和二异氰酸酯偶联反应，得到分子量较高的聚乳酸多嵌段共聚物。方法简单，且制备的聚乳酸多嵌段共聚物的分子量较高，其Mw为190～250kg/mol，分子量分布指数为1.8～2.7。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种高分子量聚乳酸多嵌段共聚物的制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是一种脂肪族聚酯，具有优良的生物相容性和可生物降解性，但PLA天生的脆性限制了其广泛应用。通常人们采用增塑、共混及共聚的方法提高PLA材料的柔韧性。共聚是提高PLA柔韧性的有效方法，一般采用丙交酯与其它单体或柔性聚合物共聚的方法获得。但是PLA共聚改性通常成本较高，限制了该方法的应用。如现有的技术采用双羟基化合物、二元酸和乳酸共聚脱水制备成低分子量的共聚物，再通过与二异氰酸酯和二噁唑啉的双联反应获得高分子量聚乳酸多嵌段共聚物，这种方法中二噁唑啉类化合物价格昂贵，因而生产并不经济。人们还以双羟基化合物引发丙交酯的开环聚合反应获得聚乳酸-双羟基化合物-聚乳酸的三嵌段共聚物，再与二异氰酸酯进行偶联反应制备高分子量聚乳酸多嵌段共聚物，这种方法的不利用条件是，丙交酯的开环聚合是一个平衡反应，最终会有丙交酯残余需要脱除。

因此，急需一种经济方便的方法制备聚乳酸的多嵌段共聚物。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高分子量聚乳酸多嵌段共聚物的制备方法，该方法简单，且制备的聚乳酸多嵌段共聚物的分子量较高。

本发明提供了一种聚乳酸多嵌段共聚物的制备方法，包括以下步骤：

将重均分子量为60～500kg/mol的聚乳酸和双羟基化合物在催化剂作用下进行酯交换反应，得到预聚物；所述酯交换反应的温度为120～200℃，酯交换反应的时间为0.5～20h；

将所述预聚物与二异氰酸酯进行偶联反应，得到聚乳酸多嵌段共聚物；

所述偶联反应的温度为40～180℃，偶联反应的时间为2～30h。

优选地，所述双羟基化合物选自C2～C20的二元醇、数均分子量为200～20000g/mol的聚乙二醇、数均分子量为200～20000g/mol的聚丙二醇、数均分子量为200～20000g/mol的乙二醇-丙二醇的共聚物和数均分子量为200～5000g/mol的聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种。

优选地，所述聚乳酸与双羟基化合物的质量比为5：95～95：5。

优选地，所述双羟基化合物与二异氰酸酯的摩尔比为1：0.98～1.10。

优选地，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,3-二甲基异氰酸酯环己烷、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯和二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或多种。

优选地，所述催化剂选自有机亚锡盐和/或钛酸酯类化合物；

所述有机亚锡盐选自辛酸亚锡、草酸亚锡、二月桂酸二丁基锡和苯甲酸亚锡中的一种或多种；

所述钛酸酯类化合物选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丙酯和钛酸四乙酯中的一种或多种。