一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯及其制备方法和应用，所述的可生物降解聚酯包括二元酸结构单元和二元醇结构单元；其中，按100mol％的二元酸结构单元总量计，所述的二元酸结构单元包括80～94mol％的非磺酸基二元酸残基和6～20mol％的磺酸基二元酸残基；芳香族磺酸基二元酸残基和芳香族非磺酸基二元酸残基之和占二元酸结构单元总量的0～60mol％。该可生物降解磺化聚酯具有气体阻隔性高、色泽浅等优越性，其制备方法原料易得、过程节能环保且有利于抑制聚合过程中产品的变色副反应，利用实现工业化。

【技术实现步骤摘要】
一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯及其制备方法和应用
本专利技术涉及可生物降解高分子材料领域，具体涉及一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯及其制备方法和应用。
技术介绍
由于在自然环境中难以降解成无害产物，传统的塑料制品尤其是一次性塑料制品的大规模应用和废弃导致越来越严重的环境问题，如水质/土质恶化、海洋污染、微塑料污染。脂肪族聚酯和具有合适组成的脂肪-芳香族共聚酯是一类在微生物和水作用下能降解为无害的二氧化碳和水的聚合物，即可生物降解聚合物。以可生物降解聚合物替代传统的非降解聚合物，是从源头上解决塑料污染的最有力的措施。聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)等脂肪族聚酯或聚(己二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)、聚(丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯)(PBST)等脂肪-芳香共聚酯是常见的可生物降解聚合物。它们具有与聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等常见塑料基本相当的物理、力学性能，均已实现工业化生产，可直接或经改性后采用传统的成型方法加工，在一次性塑料(如包装材料、地膜等)、纤维(如纺织品、卫生材料等)和生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的可生物降解聚酯包括二元酸结构单元和二元醇结构单元；/n其中，按100mol％的二元酸结构单元总量计，所述的二元酸结构单元包括80～94mol％的非磺酸基二元酸残基和6～20mol％的磺酸基二元酸残基；/n所述的非磺酸基二元酸残基为脂肪族非磺酸基二元酸残基或芳香族非磺酸基二元酸残基中的至少一种；所述的磺酸基二元酸残基为脂肪族磺酸基二元酸残基或芳香族磺酸基二元酸残基中的至少一种；并且，所述芳香族磺酸基二元酸残基和芳香族非磺酸基二元酸残基之和占二元酸结构单元总量的0～60mol％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的可生物降解聚酯包括二元酸结构单元和二元醇结构单元；
其中，按100mol％的二元酸结构单元总量计，所述的二元酸结构单元包括80～94mol％的非磺酸基二元酸残基和6～20mol％的磺酸基二元酸残基；
所述的非磺酸基二元酸残基为脂肪族非磺酸基二元酸残基或芳香族非磺酸基二元酸残基中的至少一种；所述的磺酸基二元酸残基为脂肪族磺酸基二元酸残基或芳香族磺酸基二元酸残基中的至少一种；并且，所述芳香族磺酸基二元酸残基和芳香族非磺酸基二元酸残基之和占二元酸结构单元总量的0～60mol％。


2.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的磺酸基二元酸残基为间苯二甲酸-5-磺酸盐残基、丁二酸-2-磺酸盐残基或丁二酸-2-亚甲基磺酸盐残基中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的非磺酸基二元酸残基为含4～16个碳原子的脂肪族非磺酸基二元酸残基；或者，所述的非磺酸基二元酸残基包括至少一种含4-16个碳原子的脂肪族非磺酸基二元酸残基和至少一种芳香族非磺酸基二元酸残基。


4.根据权利要求3所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的脂肪族非磺酸基二元酸残基为1，4-丁二酸残基、1，5-戊二酸残基、1，6-己二酸残基、1，9-壬二酸残基、1，10-癸二酸残基、1，12-十二碳二酸残基、1，14-十四碳二酸残基、1，15-十五碳二酸残基或1，16-十六碳二酸残基中的至少一种；
所述的芳香族非磺酸基二元酸残基为对苯二甲酸残基、间苯二甲酸残基、2，6-萘二甲酸残基、2，5-呋喃二甲酸残基、2，5-噻吩二甲酸残基、4，4-二苯醚二甲酸残基或4，4-二苯甲酮二甲酸残基；所述的二元醇结构单元为乙二醇残基、1，3-丙二醇残基、1，4-丁二醇残基、1，5-戊二醇残基、1，6-己二醇残基、新戊二醇残基或1，4-环己烷二甲醇残基。


5.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯的特性粘数≥0.30dL/g。


6.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯的氧气阻隔性是相应的不含磺酸基二元酸残基的可生物降解聚酯的1.3倍以上。


7.一种根据权利要求1～6任意一项所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯的制备方法，其特征在于，由非磺酸基二元酸或其二酯、磺酸基二元酸或其二酯或磺酸基二元酸二元醇酯以及二元醇反应制得，包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1∶1.10～2.50的非磺酸基二元酸或其二酯和二元醇在惰性气体保护和催化剂作用下在160℃～230℃下反应2-6小时，得到预聚物1；将摩尔比为1∶1.10～4.50的磺酸基二元酸或其二酯和二元醇在惰性气体保护和催化剂作用下在160...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林波，黄芳芳，李伯耿，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33