[发明专利]一种高分子量聚δ-己内酯及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种高分子量聚δ‑己内酯及其制备方法和在制备生物基材料中的应用，所述高分子量聚δ‑己内酯的化学结构式如下式II所示，其中，R选自C1‑C3烷基、‑(CH₂)_m‑CHPh、或‑(CH₂)_m‑CHPh₂，m＝0,1,2或3；其中，n选自90～2000。其制备方法包括将引发剂、溶剂和催化剂混合，再加入δ‑己内酯，反应，即得。与现有技术相比，本发明操作方法简单，在室温下快速可控合成聚δ‑己内酯，并且所制备的聚δ‑己内酯的数均分子量较高，远高于现有聚合物的数均分子量。

技术领域

本发明属于聚δ-己内酯领域，特别提供了一种高分子量聚δ-己内酯及其制备方法和应用。

背景技术

塑料作为最成功的人造材料之一，已广泛应用于食品包装、农业、服装、汽车和电子等领域。然而自然界中大多数石油基塑料的缓慢分解，一次性塑料的大规模生产和处置已经导致严重的全球环境危机。开发具有闭环生命周期的化学可回收聚合物成为解决塑料最终使用问题的最有吸引力的方案，在过去几年中，聚酯、聚碳酸酯、聚硫酯和其他杂环聚合物被相继报道，显示出建立具有可回收性的循环“单体-聚合物-单体”的巨大希望。

δ-己内酯是一种δ-甲基取代的六元内酯，天然存在于水果和加热的牛奶中。δ-己内酯也可以由生物来源的5-羟甲基糠醛生产，通常作为食品添加剂。然而，与其未取代的对应物δ-戊内酯相比，δ-己内酯的开环聚合在很大程度上尚未得到充分探索。为了满足不同应用的需求，需要更高的分子量，目前所制备的聚δ-己内酯数均分子量仅达到100000g/mol。因此，快速可控制备高分子量的聚δ-己内酯具有重要的研究意义。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高分子量聚δ-己内酯及其制备方法和应用，本发明制备方法简单，制备的聚δ-己内酯数均分子量高。

技术方案：本发明提供了一种高分子量聚δ-己内酯，其化学结构式如下式II所示：

其中，R选自C1-C3烷基、-(CH₂)_m-CHPh、或-(CH₂)_m-CHPh₂，m＝0,1,2或3；

其中，n选自90～2000。

作为优选：

所述R选自-CH₃、-CHPh₂、-CH₂Ph或-CH₂CHPh₂；n选自90～2000。所述聚δ-己内酯如式I1a-I1d所示；

所述聚δ-己内酯的数均分子量为9000-200000g/mol；优选地，所述聚δ-己内酯的数均分子量为20000～200000g/mol。

本发明还提供了所述的高分子量聚δ-己内酯的制备方法，包括将引发剂、溶剂和催化剂混合，再加入δ-己内酯，反应，即得。

优选的，所述引发剂选自二苯基甲醇、苯甲醇、2,2-二苯基乙醇和甲醇钾的任意一种或几种组合；进一步优选地，所述引发剂为甲醇钾。

优选的，所述溶剂选自甲苯、四氢呋喃和二氯甲烷中的任意一种或几种组合，进一步优选地，所述溶剂为甲苯。

优选的，所述催化剂选自式Ⅲ所示的有机镁催化剂：

其中，R₁和R₂分别独立选自乙基、正丁基或异丁基。