[发明专利]一种全生物降解大分子增容剂、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种全生物降解大分子增容剂，其特征在于，由含有碳酸酯键与醚键结构链段作为亲水端主链与含有硅氧烷的链段作为疏水端侧链构成的二氧化碳基全生物降解高分子材料，结构如式(I)所示：

其中R₁与R₂分别选自氢、卤素、C1-22的脂肪族基团、C1-22取代的脂肪族基团、C1-22取代的杂脂肪族基团、芳基、取代的芳基或取代的杂芳基；

R₃具有以下结构：

为桥接基团，选自C1-12的烷基链、C1-C16的含有一个或多个醚、酯或羧酸基团的烷基链或烯基链；

R4选自氢、卤素、C1-22的脂肪族基团、C1-22取代的脂肪族基团、C1-22取代的杂脂肪族基团、芳基、取代的芳基或取代的杂芳基；

其中m、n和p分别取5～1000间的整数。

2.权利要求1所述的一种全生物降解大分子增容剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在无水无氧条件下，称取催化剂加入高压反应釜中，后将含硅环氧单体、第三环氧单体加入反应器中，关闭反应釜后充入二氧化碳，进行聚合反应，经二氯甲烷溶解，乙醇或正己烷沉淀得到全生物降解大分子增容剂。

3.根据权利要求2所述的一种全生物降解大分子增容剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂选自卟啉铝配合物/助催化剂体系、卟啉钴配合物/季铵盐体系、希夫碱钴配合物/助催化剂体系、锌-钴双金属氰化配合物、水杨醛亚胺钴或铬配合物、羧酸锌配合物和二亚胺锌配合物中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种全生物降解大分子增容剂的制备方法，其特征在于，所述的含硅环氧单体为2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的一种全生物降解大分子增容剂的制备方法，其特征在于，所述的第三环氧单体为环氧乙烷、环氧丙烷、3-甲基环氧丁烷、1，2-环氧-2-甲基丙烷、1，2-环氧丁烷、环氧环己烷、环氧环戊烷、环氧氯丙烷、或环氧化动植物油中的至少一种；

所述含硅环氧单体与第三环氧单体的摩尔比为1∶0.5～100；

所述催化剂与含硅环氧单体、第三环氧单体总量的摩尔比为1∶100～50000；

所述二氧化碳的压力为1～5MPa，所述聚合反应的温度为20～90℃，所述聚合反应的时间为1～12小时。

6.权利要求1所述的一种全生物降解大分子增容剂的应用，其特征在于，能够作为增容剂制备全生物降解复合高分子材料。

7.根据权利要求6所述的一种全生物降解大分子增容剂的应用，其特征在于，所述的全生物降解复合高分子材料由以下方法制备：

将1～10％重量份的全生物降解大分子增容剂加入到碳酸钙粉体中，利用高混机在80℃条件下混合5～10分钟，得到改性的碳酸钙粉体；

所述的碳酸钙粉体的粒径为100～500目；

称取5～50％重量份的改性的碳酸钙粉体与生物降解树脂混合3～10分钟，混合完毕后喂入双螺杆挤出机中熔融塑化、挤出造粒，制得全生物降解复合高分子材料。

8.根据权利要求7所述的一种全生物降解大分子增容剂的应用，其特征在于，所述的生物降解树脂选自聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)、聚己二酸丁二酸丁二酯(PBSA)、聚乳酸(PLA)、二氧化碳基塑料(PPC)中的一种或一种以上。