專利名稱：超支化聚酯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超支化聚合物，特別是超支化聚酯及其制備方法。
背景技術(shù)：
超支化聚合物是一類高度支化的具有三維立體構(gòu)造的聚合物，具有一般線型聚合物所沒有的高溶解性，低粘度，高流變性及大量末端官能團(tuán)等特點(diǎn)，將在流變添加劑、涂料、增塑劑、催化劑、光電材料、納米材料等功能材料領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
超支化聚合物一般由ABn(n≥2)型單體縮聚而成(Kim，Y.H.，Webster，O.W.Macromolecules，Vol.25，5561(1992))。但是ABn型單體一般需要研究者自己合成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢，使得這種方法具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用不同官能團(tuán)間的不同反應(yīng)活性，用商品化的含有酸酐的單體與雙羥基單體直接反應(yīng)，合成新型超支化聚合物。減少了合成步驟，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了成本。
本發(fā)明的內(nèi)容是以商品化的含有多酸酐的單體及雙羥基單體為原料，合成了一系列超支化聚酯。
本發(fā)明的制備方法如下在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將含有酸酐的單體與雙羥基單體以1/100～100/1摩爾比，于-50℃～250℃下在非質(zhì)子溶劑中反應(yīng)1分鐘至10天；將所得混合物升溫至20℃～350℃，于真空度為5000～0.01Pa下減壓反應(yīng)5分鐘至120小時(shí)，經(jīng)溶解、沉淀、過濾、干燥，得到目標(biāo)聚合物。
本發(fā)明采用的含有酸酐的單體包括偏酸酐或四甲酸酐，特別是偏苯羧酸酐，烷基取代偏苯羧酸酐，均苯四甲酸酐，烷基取代均苯四甲酸酐，四萘甲酸酐，烷基取代四萘甲酸酐，四芘甲酸酐，烷基取代四芘甲酸酐，四苝甲酸酐，烷基取代四苝甲酸酐，四苯甲酮甲酸酐，烷基取代四苯甲酮甲酸酐，四蒽甲酸酐，烷基取代四蒽甲酸酐，二苯甲醚四甲酸酐，烷基取代二苯甲醚四甲酸酐，及它們的同系物、衍生物和異構(gòu)體。其中這些單體的烷基指C1～C20的取代基。
本發(fā)明采用的雙羥基單體為含有兩個(gè)羥基的化合物或者它們的混合物，特別是乙二醇，丙二醇，烷基取代丙二醇，丁二醇，烷基取代丁二醇，戊二醇，烷基取代戊二醇，己二醇，烷基取代己二醇，辛二醇，烷基取代辛二醇，癸二醇，烷基取代癸二醇，對(duì)苯二酚，烷基取代對(duì)苯二酚，間苯二酚，烷基取代間苯二酚，萘二酚，烷基取代萘二酚，雙羥基雜環(huán)化合物，及它們的同系物、衍生物和異構(gòu)體。其中這些單體的烷基指C1～C20的取代基。
本發(fā)明采用的非質(zhì)子溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)丁砜、氯仿、四氫呋喃、乙酸乙酯、四氯化碳或者含有這些非質(zhì)子溶劑的混合溶劑。
聚合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)紅外光譜及核磁共振分析得到證實(shí)。分子量用GPC測(cè)定，以N，N-二甲基甲酰胺為溶劑。
具體實(shí)施方法下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1實(shí)施例3將0.1mol偏苯羧酸酐溶于20mL N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌下加入0.1mol正丁二醇。在常溫下反應(yīng)80小時(shí)，升溫至150℃，然后于真空度為50Pa下減壓反應(yīng)5小時(shí)。停止反應(yīng)，用N，N-二甲基甲酰胺溶解產(chǎn)物，用500mL乙醚沉淀，經(jīng)抽濾、洗滌、真空干燥，得目標(biāo)聚合物。產(chǎn)物分子量為17,500。
實(shí)施例2氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將0.1mol偏苯羧酸酐溶于20mL N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌下加入0.1mol正辛二醇。在常溫下反應(yīng)80小時(shí)，然后在真空度為50Pa減壓下，升溫至150℃反應(yīng)5小時(shí)。停止反應(yīng)，用N，N-二甲基甲酰胺溶解產(chǎn)物，用500mL乙醚沉淀，經(jīng)抽濾、洗滌、真空干燥，得目標(biāo)聚合物。產(chǎn)物分子量為25,500。
實(shí)施例3將0.1mol均苯四甲酸酐溶于20mL N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌下加入0.1mol正丁二醇。在常溫下反應(yīng)60小時(shí)，然后在真空度為50Pa減壓下，升溫至150℃反應(yīng)5小時(shí)。停止反應(yīng)，用N，N-二甲基甲酰胺溶解產(chǎn)物，用500mL乙醚沉淀，經(jīng)抽濾、洗滌、真空干燥，得目標(biāo)聚合物。產(chǎn)物分子量為23,600。
權(quán)利要求
1.超支化聚酯及其制備方法，其特征在于制備方法如下在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將含有酸酐的單體與雙羥基單體以1/100～100/1摩爾比，于-50℃～250℃下在非質(zhì)子溶劑中反應(yīng)1分鐘至10天；將所得混合物升溫至20℃～350℃，于真空度為5000～0.01Pa下減壓反應(yīng)5分鐘至120小時(shí)，經(jīng)溶解、沉淀、過濾、干燥，得到目標(biāo)聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超支化聚酯的制備方法，其特征在于含有酸酐的單體包括偏苯羧酸酐，烷基取代偏苯羧酸酐，均苯四甲酸酐，烷基取代均苯四甲酸酐，四萘甲酸酐，烷基取代四萘甲酸酐，四芘甲酸酐，烷基取代四芘甲酸酐，四苝甲酸酐，烷基取代四苝甲酸酐，四苯甲酮甲酸酐，烷基取代四苯甲酮甲酸酐，四蒽甲酸酐，烷基取代四蒽甲酸酐，二苯甲醚四甲酸酐，烷基取代二苯甲醚四甲酸酐。其中這些單體的烷基指C1～C20的取代基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超支化聚酯的制備方法，其特征在于雙羥基單體包括乙二醇，丙二醇，烷基取代丙二醇，丁二醇，烷基取代丁二醇，戊二醇，烷基取代戊二醇，己二醇，烷基取代己二醇，辛二醇，烷基取代辛二醇，癸二醇，烷基取代癸二醇，對(duì)苯二酚，烷基取代對(duì)苯二酚，間苯二酚，烷基取代間苯二酚，萘二酚，烷基取代萘二酚，雙羥基雜環(huán)化合物。其中這些單體的烷基指C1～C20的取代基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超支化聚酯的制備方法，其特征在于非質(zhì)子溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)丁砜、氯仿、四氫呋喃、乙酸乙酯、四氯化碳。
5.超支化聚酯，其特征在于采用權(quán)利要求1～4所述的制備方法獲得的超支化聚合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了超支化聚酯及其制備方法。制備方法如下在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將偏酸酐(含酸酐和羧基的化合物)或四酸酐與雙羥基單體以1/100～100/1摩爾比反應(yīng)，所用溶劑為非質(zhì)子溶劑，反應(yīng)溫度為－50℃～250℃，反應(yīng)時(shí)間為1分鐘至10天；然后將所得混合物升溫至20℃～350℃，于真空度為5000～0.01Pa下減壓繼續(xù)反應(yīng)5分鐘至120小時(shí)，制得超支化聚酯。所得聚合物含有大量端羧基，可溶于有機(jī)溶劑，可降解，適宜做流變添加劑、塑料增塑劑、醫(yī)藥載體、功能材料前體等，應(yīng)用前景廣泛。
文檔編號(hào)C08G63/00GK1405202SQ02145100
公開日2003年3月26日 申請(qǐng)日期2002年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者高超, 顏德岳 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)