[发明专利]一种烯烃插入率可控的可降解聚α-烯烃材料的制备方法

说明书

本申请提供了一种烯烃插入率可控的可降解聚α‑烯烃的制备方法，所述方法包括以下步骤：在可见光照射下将环烯酮缩醛、α‑二亚胺钯催化剂、亲核试剂与α‑烯烃进行反应，得到可降解的聚α‑烯烃材料。本申请通过结合环烯酮缩醛的自由基开环聚合和α‑烯烃的配位聚合使环烯酮缩醛与α‑烯烃共聚，在所有的共聚物碳骨架上引入可降解单元(酯键)。本申请的制备方法反应条件温和，不需要加热而且烯烃插入率可以在质量比为23～71％的宽范围内进行调节。通过本申请所述的制备方法能够有效的降低生产成本且避免聚烯烃造成的环境污染。

技术领域

本发明属于聚烯烃材料技术领域，具体涉及一种烯烃插入率可控的可降解聚α-烯烃材料的制备方法以及由此制备方法获得的烯烃插入率可控的可降解聚α-烯烃材料。

背景技术

环烯酮缩醛(CKA)单体在进行自由基开环聚合反应后可生成与聚内酯具有相同重复单元的聚合物，酯单元可在酶或碱的作用下降解。利用该种单体与其他单体进行共聚是制备可降解聚合物的重要方法。然而，目前人们虽然用环烯酮缩醛与乙烯通过自由基共聚合成了可降解的聚乙烯，但是对于α-烯烃来说，链转移反应的存在使其无法通过自由基聚合生成高分子量的聚合物，目前现有技术报道的环烯酮缩醛与烯烃共聚后的产物的分子量通常是不超过1000，而且环烯酮缩醛在过渡金属催化剂的存在下往往进行阳离子聚合而不进行开环聚合。因此使这两种单体共聚发生自由基开环聚合且获得更高分子量的可降解的产物将仍然是一种具有挑战性的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种反应条件温和，烯烃插入率可调节的可降解聚α-烯烃的制备方法，本发明通过结合环烯酮缩醛开环共聚合和α-烯烃的配位聚合使环烯酮缩醛与α-烯烃共聚，在所有的共聚物碳骨架上引入可降解单元(酯键)。通过本发明所述的方式能够有效的降低生产成本且避免聚烯烃造成的环境污染。

本发明提供了一种反应条件温和，烯烃插入率可调节的可降解聚α-烯烃的制备方法，包括以下步骤：

在可见光光照射下，将环烯酮缩醛、α-二亚胺钯催化剂、亲核试剂、α-烯烃溶于溶剂中进行反应，得到可降解聚α-烯烃材料。

所述环烯酮缩醛、α-二亚胺钯催化剂、亲核试剂和溶剂的质量比为0.1～1∶0.001～0.02∶0.001～0.04∶0.5～1；并且

若所述α-烯烃在常温和常压下为气态，则使得所述反应的压力为1～6Mpa；

若所述α-烯烃在常温和常压下为液态，则所述α-烯烃与环烯酮缩醛的质量比为0.5～1∶0.2～1。

本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的烯烃插入率可调节的可降解聚α-烯烃。

与现有技术相比，本发明提供的制备方法反应条件温和，不需要加热，生产过程安全环保，并且本发明提供的方法能够在聚α-烯烃骨架上引入酯键，可在碱性条件下或酶作用下降解，避免环境污染。而且，共聚物α-烯烃的插入率可以在很大的范围内调整，这使得共聚物的结晶性能、硬度、拉伸强度、抗张强度、熔程、溶解性、极性等一系列物理特性可以进行调节。经核磁判断，本发明的环烯酮缩醛在聚合过程中全部进行自由基开环反应，没有副反应的发生，聚合过程可控，反应转化率高，可以有效降低生产成本。

附图说明

图1为实施例1制备的聚α-烯烃的核磁共振氢谱图；

图2为实施例1制备的聚α-烯烃的GPC曲线；

图3为实施例2制备的聚α-烯烃的核磁共振氢谱图；

图4为实施例2制备的聚α-烯烃的GPC曲线；

图5为实施例3制备的聚α-烯烃的核磁共振氢谱图；

图6为实施例3制备的聚α-烯烃的GPC曲线；

图7为实施例4制备的聚α-烯烃的核磁共振氢谱图；