用于制备生物可降解聚酯树脂的方法技术

提供了一种制备生物可降解聚酯树脂的方法。所述制备生物可降解聚酯树脂的方法包括：(a)合成具有再加热结晶初始温度(Tch1)、再加热结晶峰温度(Tch)和再加热结晶最终温度(Tch2)的生物可降解聚酯树脂；和(b)通过将所述树脂从T1温度冷却至T2温度并将所述树脂在T2温度下保持tc时间使步骤(a)中合成的生物可降解聚酯树脂结晶。由此，可得到具有提高的凝固速率的生物可降解聚酯树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的一个或多个实施方案涉及制备生物可降解聚酯树脂的方法，且更特别地，涉及如下的制备生物可降解聚酯树脂的方法：其通过包括具有再加热结晶峰温度(Tch)的生物可降解聚酯树脂的快速结晶步骤产生具有增强的凝固速率的生物可降解聚酯树脂。
技术介绍
由于塑料是高功能和耐用材料，其已被广泛用于日常生活。然而，传统的塑料有许多问题，包括当被埋时具有低的微生物分解速率，和当焚化时排放有害气体，从而导致环境污染。因此，已发展对生物可降解塑料的研究。在生物可降解塑料中，生物可降解聚酯树脂是公众注意的中心。所述生物可降解聚酯树脂指的是可被天然微生物例如细菌、藻类和真菌分解为水和二氧化碳或水和甲烷气体的聚合物。该生物可降解聚酯树脂最近已被建议为阻止由于垃圾填埋或焚化的环境污染问题的令人信服的解决方案。为了用生物可降解聚酯树脂制备模制品，所述生物可降解聚酯树脂需要被固化并随后颗粒化，因为所述生物可降解聚酯树脂通常在合成后即刻以熔融状态存在。因此，在例如聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等的生物可降解聚酯的情况下，处于熔融状态的所合成的树脂通常使用凝固浴或冷却装置在10℃或更低的温度下冷却并然后颗粒化。这里，使用如下聚合物特征：生物可降解聚酯树脂在冷结晶峰温度(Tcc)下结晶，且Tcc指当高温下树脂以预定速率在示差扫描热量计(DSC)中冷却时出现的结晶峰的峰温度。然而，在被合成后，生物可降解聚酯树脂例如聚丁二酸乙二醇酯(PES)、聚丁二酸-共-己二酸乙二醇酯(PESA)等在保持10℃或更低的温度下的凝固浴中不凝固，因为它们没有Tcc，或由于其太低的结晶速率当被冷却时结晶发生的不充分。因此，当使用常规的冷却方法时，这些类的生物可降解聚酯树脂不能被凝固并随后颗粒化。结果是它们的大量生产或商业化是困难的。然而，具有对使得难以通过传统方法凝固的生物可降解聚酯树脂被凝固并具有提高的凝固速率以使生物可降解聚酯树脂能够被商业化的方法的日益增长的需求。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个或多个实施方案包括制备生物可降解聚酯树脂的方法，其中所述方法包括快速结晶具有再加热结晶峰温度(Tch)的生物可降解聚酯树脂。技术方案根据本专利技术实施方案的一个方面，制备生物可降解聚酯树脂的方法包括：(a)合成具有再加热结晶初始温度(Tch1)、再加热结晶峰温度(Tch)和再加热结晶最终温度(Tch2)的生物可降解聚酯树脂；和(b)通过将所述树脂从T1温度冷却至T2温度并随后将所述树脂在T2温度下保持tc时间使步骤(a)中合成的树脂结晶，其中Tch1、Tch和Tch2分别表示在第一步骤后的第二步骤中出现的结晶峰的初始温度、峰温度和最终温度，其中，在示差扫描热量计(DSC)中，在第一步骤中，在步骤(a)中合成的熔融树脂以约10℃/min的冷却速率从约200℃被冷却至约-50℃，然后在第二步骤中，所冷却的树脂以10℃/min的加热速率从约-50℃被加热至约200℃；T1为在约220℃和约280℃之间的温度；且T2满足Tch1≤T2≤Tch2的条件。T2可为在约15℃和约80℃之间的温度。tc可为5分钟或更低。所述生物可降解聚酯树脂可为聚(丁二酸乙二醇酯)(PES)、聚(丁二酸-共-己二酸乙二醇酯)(PESA)。可通过使用基于1摩尔份的丁二酸和己二酸的总量约1至约2摩尔份的量的乙二醇来合成所述生物可降解聚酯树脂。在其中生物可降解聚酯树脂是PESA的情况下，基于100摩尔份的所使用的丁二酸和己二酸的总量，所使用的丁二酸的量和所使用的己二酸的量可分别为约80-99.9摩尔份和约0.1-20摩尔份。可在步骤(a)中添加至少一种选自如下物质的成核剂：包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其组合的聚合物成核剂，包括硬脂酸钠、乙撑双硬脂酰胺(EBS)或其组合的有机成核剂，和包括TiO2、炭黑、粘土、滑石、云母或其组合的无机成核剂。所述成核剂可以基于生物可降解聚酯树脂的总重量的约0.1wt％至约5wt％的量添加。本专利技术的有益效果根据本专利技术的一个实施方案的制备生物可降解聚酯树脂的方法，所述具有提高的凝固速率的生物可降解聚酯树脂可通过包括快速结晶具有Tch的生物可降解聚酯树脂的步骤得到。附图说明图1示出了具有冷结晶峰温度(Tcc)的生物可降解聚酯树脂的DSC曲线；和图2示出了具有再加热结晶峰温度(Tch)的生物可降解聚酯树脂的DSC曲线。具体实施方式在下文中，详细描述了根据本专利技术的一个实施方案的制备生物可降解聚酯树脂的方法。本文所用的术语“聚酯”指通过一种或多种二官能羧酸或多官能羧酸和一种或多种二官能羟基化合物或多官能羟基化合物的酯化反应和缩聚反应而制备的合成聚合物。本文所用的术语“结晶温度(Tc)”指低于熔融温度(Tm)且等于或大于玻璃化转变温度(Tg)的温度，且在该温度下无定形状态或熔融状态的树脂的链形成至少部分排列整齐的区域。Tc可被分类为冷结晶峰温度(Tcc)或再加热结晶峰温度(Tch)。本文所用的Tcc指当被冷却时熔融树脂发出最大量热的温度，和在第一步骤后的第二步骤中出现的结晶峰的峰温度，其中，在示差扫描热量计(DSC)中，在第一步骤中，室温树脂(20℃)以约10℃/min的加热速率被预加热至200℃，然后在第二步骤中，所预加热的树脂以约10℃/min的冷却速率从约200℃被冷却至50℃。Tcc指通常意义上的结晶温度。在图1中示出了Tcc连同Tg和Tm。本文使用的Tch指低温(约-50℃)下的树脂当被加热时发出最大量热的温度，和在第一步骤后的第二步骤中出现的结晶峰的峰温度，其中，在DSC中，在第一步骤中，熔融树脂以约10℃/min的冷却速率从约200℃被冷却至约-50℃，在第二步骤中，所冷却的树脂以约10℃/min的加热速率从约-50℃被加热至约200℃。可通过在DSC中以约10℃/min的加热速率将室温树脂(20℃)预加热至约200℃得到熔融树脂。图2中示出了Tch连同Tg和Tm。另外，图2中Tch1和Tch2指将在后面分别解释的再加热结晶初始温度和再加热结晶最终温度。根据本专利技术的一个实施方案的制备生物可降解聚酯树脂的方法包括：(a)合成具有Tch1、Tch和Tch2的生物可降解聚酯树脂；和(b)通过将所述树脂从T1温度冷却至T2温度并随后使所述树脂在T2温度下保持tc时间使步骤(a)中合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备生物可降解聚酯树脂的方法，所述方法包括：(a)合成具有再加热结晶初始温度(Tch1)、再加热结晶峰温度(Tch)和再加热结晶最终温度(Tch2)的生物可降解聚酯树脂；和(b)通过将所述生物可降解聚酯树脂从T1温度冷却至T2温度并随后将所述生物可降解聚酯树脂在T2温度下保持tc时间使步骤(a)中合成的生物可降解聚酯树脂结晶，其中Tch1、Tch和Tch2分别表示在第一步骤后的第二步骤中出现的结晶峰的初始温度、峰温度和最终温度，其中，在示差扫描热量计(DSC)中，在第一步骤中，在步骤(a)中合成的熔融生物可降解聚酯树脂以约10℃/min的冷却速率从约200℃被冷却至约‑50℃，和在第二步骤中，所冷却的生物可降解聚酯树脂以约10℃/min的加热速率从约‑50℃被加热至约200℃，T1为在约220℃和约280℃之间的温度，和T2满足Tch1≤T2≤Tch2的条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.02 KR 10-2013-01051021.一种制备生物可降解聚酯树脂的方法，所述方法包括：
(a)合成具有再加热结晶初始温度(Tch1)、再加热结晶峰温度(Tch)和再
加热结晶最终温度(Tch2)的生物可降解聚酯树脂；和
(b)通过将所述生物可降解聚酯树脂从T1温度冷却至T2温度并随后将所
述生物可降解聚酯树脂在T2温度下保持tc时间使步骤(a)中合成的生物可降解
聚酯树脂结晶，
其中Tch1、Tch和Tch2分别表示在第一步骤后的第二步骤中出现的结晶峰的
初始温度、峰温度和最终温度，其中，在示差扫描热量计(DSC)中，在第一
步骤中，在步骤(a)中合成的熔融生物可降解聚酯树脂以约10℃/min的冷却速
率从约200℃被冷却至约-50℃，和在第二步骤中，所冷却的生物可降解聚酯树
脂以约10℃/min的加热速率从约-50℃被加热至约200℃，
T1为在约220℃和约280℃之间的温度，和
T2满足Tch1≤T2≤Tch2的条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中T2为在约15℃和约80℃之间的温度。
3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：金誉真，姜景敦，尹基哲，
申请(专利权)人：三星精密化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR