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专利摘要

本发明提供了一种聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料及其制备方法，该杂化材料是由单环氧POSS、环氧丙烷和二氧化碳在催化剂的作用下共聚而成，所述环氧丙烷和单环氧POSS的质量比为:10：1～5。采用本发明方法制备得到的聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料不仅具有较好的热性能和力学性能，而且还有比较好的疏水性能。此外，本发明制备方法效率高，效果优异，便于推广使用。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201611051498.X
申请日期:
2016-11-25
专利申请人:
河南大学
分类号:
C08G64/38 ; C08G64/34
发明/设计人:
常海波，李庆硕，李燕新，张予东，卜站伟，周大鹏，乔聪震，林童，李小红，张治军
权利要求: 1.一种聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料，其特征在于，该杂化材料为由单环氧POSS、环氧丙烷和二氧化碳在催化剂的存在下制成的复合材料；所述环氧丙烷和单环氧基POSS的质量比为10：1～5；所述单环氧基POSS的结构通式如下：结构通式(1)中R为乙基、异丁基、异辛基或苯基；结构通式(2)中的R为异丁基；其中，所述单环氧POSS是结构通式(1) 和结构通式(2)中的一种或两种以上任意比的混合物；所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其包括以下步骤：1）聚合反应：将单环氧基POSS、环氧丙烷和二氧化碳在催化剂存在条件下发生聚合反应，聚合反应条件为：聚合温度0～100℃，聚合压力为0.5～5MPa，聚合时间为1～40h；其中，环氧丙烷和单环氧基POSS的质量比为10：1～5；2）去杂纯化：聚合反应结束后，除去残留的二氧化碳、环氧丙烷和催化剂即得聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料。2.权利要求1所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）聚合反应：将单环氧基POSS、环氧丙烷和二氧化碳在催化剂存在条件下发生聚合反应，聚合反应条件为：聚合温度0～100℃，聚合压力为0.5～5MPa，聚合时间为1～40h；其中，环氧丙烷和单环氧基POSS的质量比为10：1～5；2）去杂纯化：聚合反应结束后，除去残留的二氧化碳、环氧丙烷和催化剂即得聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料。3.如权利要求2所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，所述催化剂是均相催化剂或非均相催化剂。4.如权利要求3所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，所述均相催化剂是由以手性四齿席夫碱配合物SalenMX为主催化剂和以季铵盐或季膦盐为助催化剂组成的双组分均相催化剂，主催化剂和助催化剂的摩尔比为1: 0.5～5；所述主催化剂与环氧烷烃的摩尔比为1：500～10000。5.如权利要求4所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，所述主催化剂的结构通式为：式中：M为Co3+、Al3+或Cr3+，R1、R2为H、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、Cl、Br或NO2；R3、R4为-(CH2)2-、CH3或Ph，X是Cl-、Br-、I-、NO3-、CH3COO-、ClO4-、BF4-、N3-或OPh(NO2)2-；所述助催化剂为季铵盐或季膦盐，所述季铵盐为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四丁基叠氮化铵、四丙基溴化铵、四乙基溴化铵、苄基三丁基溴化铵、苄基三丁基氯化铵、二-三苯基氯化铵、二-三苯基膦溴化铵、二-三苯基膦碘化铵或二-三苯基膦叠氮化铵；所述季膦盐为丁基三苯基溴化膦、丁基三苯基碘化膦或丁基三苯基氯化膦。6.如权利要求3所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，所述非均相催化剂为碳原子数小于10的二元羧酸锌，所述二元羧酸锌与环氧丙烷的摩尔比为1:400～2000。7.如权利要求6所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，所述二元羧酸锌选自戊二酸锌、己二酸锌、负载的戊二酸锌或负载的己二酸锌。8.如权利要求2所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）按照如下步骤进行：将催化剂加入反应釜，然后升温至70～100℃真空干燥6～8h，然后向反应釜通入适量二氧化碳，冷却到室温后；放出反应釜内的二氧化碳，注入环氧丙烷和单环氧POSS的混合物；然后充入二氧化碳至一定压力，于0～100℃进行聚合反应，聚合压力为0.5～5MPa，聚合时间为1～40h。9.如权利要求2所述聚碳酸亚丙酯/POSS杂化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）去杂纯化按照如下方式进行操作：聚合反应结束后冷却到室温，释放出二氧化碳，打开反应釜，将剩余的环氧丙烷完全蒸出，然后将得到的产物溶于二氯甲烷中，加入过量的盐酸以除去体系中的催化剂，盐酸的浓度为0.5-5wt%，并用蒸馏水洗涤，将洗涤后的聚合物二氯甲烷溶液用甲醇沉降，得白色沉淀，室温下使二氯甲烷挥发，然后在50～70℃烘干白色沉淀即得所述杂化材料。