[发明专利]一种氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法

说明书

本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯，具有式I所示的结构。与现有的聚丙撑碳酸酯以及氯化聚丙撑碳酸酯相比，本发明设计得到了具有特定结构的氯磺化聚丙撑碳酸酯，由于磺酰基团和氯元素的共同作用，电负性极大增强，吸电子能力急剧提高，使其能够与其他材料有更好的相互作用，从而可应用于粘合剂、不干胶、涂料等领域。本发明在聚丙撑碳酸酯分子链上引入高活性的氯磺酰活性基团，可以实现不同程度地降低终产物的分子量，有效调控聚丙撑碳酸酯与不同基材的界面相容性，从而改变产品形态和粘度。同时该氯磺化聚丙撑碳酸酯还是一种全生物降解材料。

技术领域

本发明涉及聚丙撑碳酸酯技术领域，具体涉及一种氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法。

背景技术

二氧化碳是一种温室气体，作为现代化工材料，具有廉价易得、储量丰富的优点。将二氧化碳规模化固定为化工材料已成为新研究热点，聚丙撑碳酸酯(PPC)是以二氧化碳和环氧丙烷为原料合成的一种生物完全可降解的共聚物。虽然聚丙撑碳酸酯现已进入工业化生产阶段，但作为玻璃化温度只有35℃左右的无定形聚合物，在常温条件下脆性大，拉伸强度小，断裂伸长率低；且热敏性高，高温状态下尺寸稳定性差，这些缺陷使其难以单独作为塑料使用。

因而，业内也不断在对聚丙撑碳酸酯进行相应的研究和改性，氯化聚丙撑碳酸酯(CPPC)是一种经过氯化反应的改性聚丙撑碳酸酯，其具有较好的加工性能，且力学性能有了显著提高。如申请人之前公开了一种氯化聚丙撑碳酸酯的制备方法，申请公开号为CN103881078A，该专利提供了一种氯化聚丙撑碳酸酯及其制备方法，由于氯原子具有较强的电负性，可增强氯化聚丙撑碳酸酯与其他极性材料的相互作用。引入氯原子后可使氯化聚丙撑碳酸酯之间产生氢键相互作用，进而使其的加工性能和力学性能均得到改善，且氯原子可改善氯化聚丙撑碳酸酯材料的阻燃性能。再如，申请公开号为CN107793732A的专利申请，也是公开了一种改性聚丙撑碳酸酯的制备方法，将二氧化碳与环氧丙烷共聚后的聚丙撑碳酸酯粗产物与胺类化合物以质量比为99.9～80.0:0.1～20.0混合，得到改性聚丙撑碳酸酯前体；胺类化合物与聚丙撑碳酸酯粗产物中环状碳酸酯反应，生成氨酯类化合物；将改性聚丙撑碳酸酯前体熔融混炼，得到改性聚丙撑碳酸酯。该方法采用胺类化合物作为改性剂实现聚丙撑碳酸酯的增韧增强改性。再如申请公告号为CN102153683B的专利申请，则公开了一种气固液三相反应制备氯磺化聚乙烯的方法，将氯化聚乙烯粉末和防粘结剂加入多层搅拌式固定床反应器中，在紫外线照射和搅拌下，通入雾化的磺酰氯，控制反应温度小于80℃，反应结束后，用氮气置换出废弃，加入水进行漂洗以除去副产物，经离心脱水，热空气干燥，得到氯磺化聚乙烯成品。

但是，就目前为止，相关的改性研究还是较少，而且改性方法大多较为复杂，难以直接应用于工业化大规模的推广和应用。

因此，如何找到一种新的改性的聚丙撑碳酸酯，拓宽聚丙撑碳酸酯的研究方向，为后期多方面应用奠定基础，同时还能更加适于工业化大规模的推广和应用，已成为业内诸多具有前瞻性的研究人员广为关注的焦点之一，具有重要意义。

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氯磺化聚丙撑碳酸酯及其制备方法。本发明设计得到了具有特定结构的氯磺化聚丙撑碳酸酯，而且还是一种全生物降解材料。同时本发明提供的一锅法的合成路线，简单易行，对环境污染小，绿色环保，更加适于工业化大规模的推广和应用。

本发明提供了一种氯磺化聚丙撑碳酸酯，具有式I所示的结构，

其中，x为0或1；y为0～3的整数；m为聚合度。

优选的，所述m为10～500。

优选的，所述氯磺化聚丙撑碳酸酯的数均分子量为2000～110000道尔顿；

所述氯磺化聚丙撑碳酸酯由聚丙撑碳酸酯和/或氯化聚丙撑碳酸酯，与磺酰氯合成后得到。

优选的，所述氯磺化聚丙撑碳酸酯为可生物降解材料；