一种可生物降解聚酯及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种可生物降解聚酯及其应用，包括组分：A、包含以下重复单元的酸组分：50‑58mol%的对苯二甲酸A1；30‑40mol%的癸二酸A2；2‑20mol%的碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3；B、丁二醇。本发明专利技术在高含量对苯二甲酸的情况下，通过引入碳链长度小于等于6的二元脂肪酸单元，制备得到的可生物降解聚酯在满足降解性能及刚性的情况下，同时能改善材料的韧性。

A biodegradable polyester and its application

The present invention discloses a biodegradable polyester and its application, including component: A, an acid component containing the following repeating units: 50 58mol% terephthalic acid A1; 30 40mol% sebacic acid A2; 2 fatty acid A3, B, and butanediol with a carbon chain length less than 6. In the case of high content of terephthalic acid, by introducing a two element fatty acid unit with a length less than 6 of the carbon chain, the prepared biodegradable polyester can improve the toughness of the material at the same time when it meets the degradation performance and rigidity.

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解聚酯及其应用
本专利技术属于高分子材料合成领域，具体涉及一种可生物降解聚酯及其应用。
技术介绍
可生物降解树脂广泛使用在各种膜材中，如可生物降解袋，地膜，保鲜膜，快递袋等。聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂是癸二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂中含柔性的脂肪链和刚性的芳香链因而具有高韧性和耐高温性，而由于酯键的存在，且对苯二甲酸单元的含量在一定的范围内，促使其同时具有生物可降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。为了满足快速的生物降解需求，对苯二甲酸单元的含量（T%）通常低于49mol%，可在使用中发现聚对苯二甲酸酯-共-癸二酸酯树脂在对苯二甲酸单元的含量过低时，材料的机械性能变差。若对苯二甲酸单元的含量(T%)太高时，材料的降解性能变差，同时材料的刚性变强，韧性变差。因此，有必要研究一种可生物降解树脂，在保证材料的降解性能和刚性的同时，兼顾材料韧性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种可生物降解聚酯，在高含量对苯二甲酸单元的情况下，通过引入碳链长度小于等于6的二元脂肪酸单元，在满足降解性能及刚性的情况下，同时能改善材料的韧性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种可生物降解聚酯，按摩尔百分比计，包括如下组分：A、包含以下重复单元的酸组分：50-58mol%的对苯二甲酸A1；30-40mol%的癸二酸A2；2-20mol%的碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3；B、丁二醇。优选的，所述酸组分中包含51-56mol%的对苯二甲酸A1、30-40mol%的癸二酸A2、6-14mol%的碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3。优选的，所述碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3为己二酸、戊二酸或丁二酸中的一种或几种的混合。本专利技术所述的一种可生物降解聚酯，将可生物降解聚酯制成25±1µm的薄膜，采用标准ISO16929（2013）进行测试，测定在90天的生物降解率大于90％。本专利技术所述的一种可生物降解聚酯，将可生物降解聚酯树脂制成25±1µm的薄膜，采用ISO527的标准进行测试，纵向断裂伸长率大于530%，横向断裂伸长率大于800%。本专利技术所述的可生物降解聚酯的制备可通过本领域常规的方法合成，如采用如下方法：在二氧化碳保护下，将计量的癸二酸、碳链长度小于等于6的二元脂肪酸、1,4-丁二醇投入反应釜中，在搅拌条件下，升温至200-210℃反应1小时，再加入对苯二甲酸、四(2-乙基己基)钛酸酯，升温至220-230℃反应1-2小时，抽真空，在2小时内将反应釜内压力降至100Pa以下，于230-260℃反应2-4小时，停止搅拌，向反应釜内充入二氧化碳，将树脂从反应釜中压出造粒，即得到可生物降解聚酯。本专利技术还提供了一种可生物降解聚酯共混物，包含上述可生物降解聚酯。可根据性能需要，所述可生物降解聚酯共混物中可添加其他生物降解聚酯、其他加工助剂等，添加量为本领域的常规用量。本专利技术还提供了上述的一种可生物降解聚酯或可生物降解聚酯共混物在制备各种膜材中的应用，所述各种膜材为可生物降解袋、地膜、保鲜膜或快递袋等。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术的可生物降解聚酯在高含量对苯二甲酸单元的情况下，通过引入碳链长度小于等于6的二元脂肪酸单元，制备得到的可生物降解聚酯在满足降解性能及刚性的情况下，同时能改善材料的韧性。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术，以下实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受下述实施例的限制。本实施例和对比例所采用的原料均来源于市购。可生物降解聚酯的合成：在二氧化碳保护下，如表1所示，将计量的癸二酸、碳链长度小于等于6的二元脂肪酸、1,4-丁二醇投入反应釜中，在搅拌条件下，升温至200-210℃反应1小时，再加入对苯二甲酸、四(2-乙基己基)钛酸酯，升温至220-230℃反应1-2小时，抽真空，在2小时内将反应釜内压力降至100Pa以下，于230-260℃反应2-4小时，停止搅拌，向反应釜内充入二氧化碳，将树脂从反应釜中压出造粒，即得到可生物降解聚酯。改变癸二酸、碳链长度小于等于6的二元脂肪酸、1,4-丁二醇和对苯二甲酸的投料量，即可得到不同结构的树脂。性能评价方法：膜拉伸测试方法：将聚酯树脂制成25±1µm的薄膜，采用ISO527的标准进行测试。生物降解率测试方法：将聚酯树脂制成25±1µm的薄膜，采用标准ISO16929（2013）进行测试。测试结果如表2-3所示。表1实施例和对比例的各原料的质量表2实施例和对比例的各单元的摩尔含量表3：实施例和对比例的性能测试结果从表3的实施例和对比例的结果中可以看出，本专利技术通过引入碳链长度小于等于6的二元脂肪酸单元，制备得到的可生物降解聚酯在满足降解性能及刚性的情况下，同时能改善材料的韧性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可生物降解聚酯，其特征在于，按摩尔百分比计，包括如下组分：A、包含以下重复单元的酸组分：50‑58mol%的对苯二甲酸A1； 30‑40mol%的癸二酸A2；2‑20mol%的碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3；B、丁二醇。

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解聚酯，其特征在于，按摩尔百分比计，包括如下组分：A、包含以下重复单元的酸组分：50-58mol%的对苯二甲酸A1；30-40mol%的癸二酸A2；2-20mol%的碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3；B、丁二醇。2.根据权利要求1所述的一种可生物降解聚酯，其特征在于，所述酸组分A中包含51-56mol%的对苯二甲酸A1、30-40mol%的癸二酸A2、6-14mol%的碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3。3.根据权利要求1或2所述的一种可生物降解聚酯，其特征在于，所述碳链长度小于等于6的二元脂肪酸A3为己二酸、戊二酸或丁二酸中的一种或几种的混合。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟伟，袁志敏，蔡彤旻，黄险波，曾祥斌，叶南飚，郭志龙，卢昌利，
申请(专利权)人：珠海万通化工有限公司，金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44