脂肪族聚碳酸酯复合材料及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种脂肪族聚碳酸酯复合材料，其特征在于，该复合材料为由环氧烷烃、二氧化碳和含硅无机纳米粒子在催化剂的存在下制成的复合材料；所述环氧烷烃和含硅无机纳米粒子的质量比为100：0.05～4；所述含硅无机纳米粒子选自多面体低聚倍半硅氧烷POSS和纳米SiO2中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述多面体低聚倍半硅氧烷POSS的结构通式如下：

其中，结构通式(1)中的

结构通式(2)中的R为异丁基或环己基；

所述纳米 SiO2的表面包覆有 C1-C16碳链化合物，所述碳链化合物上修饰有环氧基团，纳米 SiO2的颗粒尺寸为 5～100nm；

所述脂肪族聚碳酸脂复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

1）聚合反应：所述含硅无机纳米粒子、环氧烷烃和二氧化碳在催化剂的存在下发生聚合反应，聚合反应条件为：聚合温度为0～60℃，聚合压力为0.5～5MPa，聚合时间为0.5～24h；

2）去杂纯化：聚合反应结束后，除去残留的二氧化碳、环氧烷烃和催化剂，即得。

2.根据权利要求1所述脂肪族聚碳酸酯 复合材料，其特征在于，所述环氧烷烃选自为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧丁烷、氧化异丁烯和环氧环己烷中的一种或两种以上的混合物。

3.权利要求1～2任一项所述脂肪族聚碳酸酯 复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）聚合反应：所述含硅无机纳米粒子、环氧烷烃和二氧化碳在催化剂的存在下发生聚合反应，聚合反应条件为：聚合温度为0～60℃，聚合压力为0.5～5MPa，聚合时间为0.5～24h；

2）去杂纯化：聚合反应结束后，除去残留的二氧化碳、环氧烷烃和催化剂，即得。

4.如权利要求3所述脂肪族聚碳酸酯 复合材料的制备方法，其特征在于，所述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所述脂肪族聚碳酸酯 复合材料的制备方法，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所述脂肪族聚碳酸酯 复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）按照如下方式进行操作：将催化剂加入反应釜，然后升温至80～100℃真空干燥5～8h，然后向反应釜通入适量二氧化碳，冷却至室温后；放出反应釜内的二氧化碳，注入环氧烷烃和含硅无机纳米粒子的混合物；然后充入二氧化碳至一定压力，于0～60℃进行聚合反应，聚合压力为0.5～5MPa，聚合时间为0.5～24h。

7.如权利要求3所述脂肪族聚碳酸酯 复合材料的制备方法，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3～8wt%，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复合材料。