一种可生物降解的多嵌段结构聚酯及其制备方法和用途技术

技术编号:10067787 阅读:154 留言:0更新日期:2014-05-23 06:38
本发明专利技术公开了一种可生物降解的多嵌段结构聚酯,其结构式如下:,其中,A为脂肪-芳香聚酯嵌段,其数均分子量为300-20,000g/mol;B为脂肪聚酯嵌段,其数均分子量为200-20,000g/mol;该多嵌段结构聚酯的总数均分子量为10,000-1,000,000g/mol;n为1-20,000的整数;X为-OH或-COOH;Y为-OH或-COOH。此外,本发明专利技术还公开了该多嵌段结构聚酯的制备方法及用途。该多嵌段结构聚酯具有生物相容性和可生物降解性,可用作生物医用材料和环境友好材料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种可生物降解的多嵌段结构聚酯,其结构式如下:,其中,A为脂肪-芳香聚酯嵌段,其数均分子量为300-20,000g/mol;B为脂肪聚酯嵌段,其数均分子量为200-20,000g/mol;该多嵌段结构聚酯的总数均分子量为10,000-1,000,000g/mol;n为1-20,000的整数;X为-OH或-COOH;Y为-OH或-COOH。此外,本专利技术还公开了该多嵌段结构聚酯的制备方法及用途。该多嵌段结构聚酯具有生物相容性和可生物降解性,可用作生物医用材料和环境友好材料。【专利说明】
本专利技术涉及一种高分子化合物,尤其涉及。
技术介绍
随着塑料用量的与日俱增,废弃塑料所造成的“白色污染”已成为危害社会环境的世界性公害,开发可降解塑料已成世界范围的研究热点。而生物可降解聚合物的合成和应用越来越引起人们重视,其中,合成的生物可降解聚酯受到了广泛的关注,主要是因为这些合成聚酯的结构参数和组成都具有很好的可调控性,进而可以设计不同应用性能的聚合物材料。典型的合成聚酯包括聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基烷酸酯(PHAs)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚丁二酸/己二酸-丁二醇酯(PBSA)、聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯等(PBST)、聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯等(PBAT)等。通常,聚酯聚合物中最为关键的设计要点为聚合物的组成和拓扑结构。截至目前,通过调节原料的比例,很多研究单位和公司都已经合成了各种品牌的聚酯产品,例如BASF公司的PBAT树脂,广州金发科技有限公司的ESSA树脂等。但是,这些聚酯的拓扑结构都较为单一,可以被看作是均聚物,或者满足了聚合物的机械强度要求但却降低了聚合物的可降解性能,或者满足了聚合物的可降解性能但却降低了聚合物的机械强度,这些产品很难同时兼顾机械强度要求和可降解性能要求。如果要解决这一问题,通过设计并改变聚酯的拓扑结构将是一种非常有效的方法。然而,迄今为止,少有工作通过改变聚酯的拓扑结构来对聚酯进行性能改性,例如,多嵌段结构的聚酯,可以明显提高材料性能的同时,还可以解决聚合物之间的相容性问题。在本专利技术中,我们通过对聚合工艺的优化,采用简单的合成工艺,合成新型的可生物降解的多嵌段结构聚酯。可通过调整聚合物中各嵌段的长度和组成,最终使聚合物同时具备较高的机械强度和可调控的生物可降`解`性能。`
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种可生物降解的多嵌段结构聚酯。本专利技术要解决的技术问题之二是提供该可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法。在本专利技术的一方面,提供一种可生物降解的多嵌段结构聚酯,其结构式如下:【权利要求】1.一种可生物降解的多嵌段结构聚酯,其特征在于,其结构式如下: 2.根据权利要求1所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤(1),在催化剂的存在下,在A反应釜中,由脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、酰氯或酸酐和芳香族二元酸、酰氯或其酯进行缩聚反应得到A嵌段聚酯预聚物;步骤(2),在催化剂的存在下,在B反应釜中,由脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、酰氯或酸酐进行缩聚反应得到B嵌段聚酯预聚物;步骤(3),在催化剂的存在下,在C反应釜中,将一定重量比例的A嵌段和B嵌段聚酯预聚物混合并使其进行缩聚反应,制备得到多嵌段结构聚酯;其中,步骤(1)和步骤(2)的顺序能对换,或两步骤同时进行;步骤(3)中的催化剂是由步骤(I)和步骤(2 )中引入的催化剂,或者再补充加入催化剂。3.根据权利要求2所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法,其特征在于: 在步骤(1)和步骤(2)中,所使用的脂肪族二元醇为一种脂肪族二元醇或以任意比例混合的多种脂肪族二元醇的混合物,脂肪族二元醇的结构为: 4.根据权利要求2所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法,其特征在于:在步骤(1) A嵌段聚酯预聚物的合成中,脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、酰氯或酸酐和芳香族二元酸、酰氯或酯在进行缩聚反应时,脂肪族二元醇的总摩尔与脂肪族二元酸、酰氯或酸酐和芳香族二元酸、酰氯或酯的总摩尔比为0.5-2.0:1.0 ;其中,芳香族二元酸、酰氯或其酯的总摩尔数占脂肪族二元酸、酰氯或酸酐和芳香族二元酸、酰氯或其酯的总摩尔数的1.0-99.0%;缩聚反应时真空度为0-50000Pa,反应温度为150_280°C,反应时间为0.5-10.0h05.根据权利要求2所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法,其特征在于:在步骤(2) B嵌段聚酯预聚物的合成中,脂肪族二元醇和脂肪族二元酸、酰氯或酸酐在进行缩聚反应时,脂肪族二元醇的总摩尔和脂肪族二元酸、酰氯或酸酐的总摩尔比为0.5-2.0:1.0 ;缩聚反应时真空度为O-1OOOPa,反应温度为120-260°C,反应时间为0.5-10.0h。6.根据权利要求2所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法,其特征在于:在步骤(3)多嵌段结构聚酯的合成中,A嵌段聚酯预聚物在A嵌段聚酯预聚物与B嵌段聚酯预聚物混合体系中的重量百分比为1.0-99.0% ;缩聚反应时真空度为O-lOOOPa,反应温度为200-280°C,反应时间为 0.5-10.0h。7.根据权利要求2所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法,其特征在于:在步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中,所使用的催化剂为乙二醇锑、三氧化二锑、四异丙氧基钛、辛酸亚锡、单丁基氧化锡、氯化亚锡、钛酸四正丁酯、钛酸异丙酯中的一种或其任意比例的混合物,在步骤(1)和步骤(2)中加入催化剂的用量为脂肪族二元酸、酰氯或酸酐和芳香族二元酸、酰氯或其酯总摩尔量的0.01-500%mmol,在步骤(3)中再加入的催化剂的用量为合成A嵌段和B嵌段聚酯预聚物过程中所用脂肪族二元酸、酰氯或酸酐和芳香族二元酸、酰氯或其酯总摩尔量的0-500%mmol。8.根据权利要求2所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯的制备方法,其特征在于:在步骤(1)- (3)A嵌段聚酯预聚物、B嵌段聚酯预聚物和多嵌段结构聚酯的合成中,均采用本体聚合。9.根据权利要求 1所述的可生物降解的多嵌段结构聚酯在制备生物医用材料和环境友好材料中的应用。【文档编号】C08G63/672GK103804664SQ201310532756【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日 【专利技术者】李云华, 樊军, 张广华 申请人:上海景宇生物科技有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可生物降解的多嵌段结构聚酯,其特征在于,其结构式如下:其中,A为脂肪?芳香聚酯嵌段,其数均分子量为300?20,000g/mol;B为脂肪聚酯嵌段,其数均分子量为200?20,000g/mol;该多嵌段结构聚酯的总数均分子量为10,000?1,000,000g/mol;n为1?20,000的整数;X为?OH或?COOH;Y为?OH或?COOH。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李云华樊军张广华
申请(专利权)人:上海景宇生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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