异山梨醇基聚碳酸酯的制备及共聚改性研究进展

李晨浩，孙认认，沙娇，李玉，李涛，任保增

(郑州大学 化工学院，河南 郑州 450001)

聚碳酸酯(PC)是五大通用工程塑料之一，且目前市场主流产品为双酚A型聚碳酸酯(BPA-PC)。因其具有良好的耐冲击性、热稳定性、耐寒性和较高的玻璃化转变温度等优点[1-2]，被广泛应用于汽车制造、食品包装、电子电器和医疗器械等诸多领域[3-4]。然而，据报道，BPA具有雌激素效应和慢性毒性，可能会危害人类(尤其是婴幼儿)的身体健康[5-6]，这极大地限制了BPA-PC在食品包装、医疗器械等领域的使用。因此，寻找绿色可持续的原料来代替BPA生产PC是目前PC行业发展的当务之急。

异山梨醇(ISB)，一种来源于葡萄糖并具有手性和刚性结构的双环单体产品，广泛应用于合成聚酯[7]、聚酰胺[8]等，被认为是最有希望代替BPA生产PC的聚合单体。然而，如图1，由于ISB上 5位仲羟基中的氢原子与邻位含氧杂环上的O原子形成了氢键，增大了空间位阻，导致5位上的内 —OH的反应活性降低，增加了聚合反应的难度[9]。所以，开发可以高效催化ISB参与反应从而获得高分子量PC的催化剂尤为重要。同时，由于ISB特殊的刚性结构，所制备的异山梨醇基聚碳酸酯(PIC)具有脆性强和加工难度大的缺点，所以引入柔性单体对PIC进行共聚改性对其工业化应用具有重大意义。

图1 异山梨醇分子结构示意图Fig.1 Molecular structure of isosorbide

基于此，本文综述了PIC的现有制备方法，介绍了研究较多的酯交换法制备PIC的催化剂开发进展，针对PIC易碎的特点进行了PIC共聚改性方法的总结，并分析讨论了现有共聚改性方法存在的问题和未来的研究趋势，以期为今后PIC的研发及工业化应用提供参考。……