高玻璃化转变温度低熔点聚酯、聚酯制品、其制法与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高玻璃化转变温度低熔点聚酯、聚酯制品、其制法与应用。所述制法包括：将双羟乙氧基多环芳烃、第一二元酸或其酯化物、第二二元酸或其酯化物和二元醇共聚，制得生物基高玻璃化转变温度低熔点聚酯，所述第一二元酸为呋喃二甲酸。本发明专利技术通过采用具有优异的刚性和端羟基高活性的双羟乙氧基多环芳烃与生物基聚呋喃二甲酸酯化合物共聚，并通过引入刚性的脂环二元醇进一步提升共聚酯的耐热性，使得最终所获聚酯同时具有优异的耐热性和加工流动性，其玻璃化转变温度为95~160℃，在240~260℃温度范围内的熔体粘度低于1000Pa·S，可广泛用于破壁料理机、随身果汁机、面条机等设备的搅拌杯以及原汁机榨汁桶、奶瓶杯身等制品。

【技术实现步骤摘要】
高玻璃化转变温度低熔点聚酯、聚酯制品、其制法与应用
本专利技术涉及一种聚酯，具体涉及一种生物基高玻璃化转变温度低熔点聚酯、聚酯制品及其制备方法与应用，属于高分子材料

技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）由对苯二甲酸和乙二醇合成，广泛应用于化纤、包装材料、工程塑料等领域，全球年产量在7000万吨以上，其中中国4000多万吨。目前生产PET的主要原料对苯二甲酸（TPA）完全依赖石化产品对二甲苯（PX），寻找PX及其衍生物的绿色制造成为维持聚酯行业可持续发展的重要命题。生物基高分子材料以可持续的生物质及其平台化合物为原料，既可降低高分子材料对石化资源的消耗，又可降低CO2的排放。因此，以生物质资源开发能替代石油基的生物基聚酯，有利于节约石化资源和保护环境，实现聚酯的真正绿色制造和循环使用。由生物质的糠醛、糠酸或5-羟甲基糠醛制备得到的呋喃二甲酸具有刚性的呋喃环和对称的羧基，与乙二醇制备得到的聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）的氧气阻隔性能分别是PET的6.8倍、5.5倍和3.6倍。PEF的玻璃化转变温度为87℃，比PET的70℃高1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物基高玻璃化转变温度低熔点聚酯的制备方法，其特征在于包括：/n使包含第一二元酸或其酯化物、双羟乙氧基多环芳烃、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在160~220℃反应，获得中间产物，其中所述第一二元酸采用呋喃二甲酸；/n使包含所述中间产物、缩聚催化剂和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下于200~260℃反应，制得生物基高玻璃化转变温度低熔点聚酯；/n所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种生物基高玻璃化转变温度低熔点聚酯的制备方法，其特征在于包括：
使包含第一二元酸或其酯化物、双羟乙氧基多环芳烃、二元醇、酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在160~220℃反应，获得中间产物，其中所述第一二元酸采用呋喃二甲酸；
使包含所述中间产物、缩聚催化剂和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下于200~260℃反应，制得生物基高玻璃化转变温度低熔点聚酯；
所述双羟乙氧基多环芳烃具有如式（1）所示的结构：



式（1）。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一二元酸或其酯化物由生物基糠酸或5-羟甲基糠醛制备得到，所述第一二元酸包括2,5-呋喃二甲酸、2,4-呋喃二甲酸、2,3-呋喃二甲酸、3,4-呋喃二甲酸中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述二元醇包括环状二元醇和/或脂肪族二元醇；所述环状二元醇包括顺式-1,4-环己烷二甲醇、反式-1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二醇、1,3-环己烷二醇、1,2-环己烷二醇、双环戊二醇、1-甲基-双环戊二醇、1,5-二甲基双环戊二醇、三环癸烷二甲醇、四氟对苯二甲醇、三环癸烷二醇、二环庚烷二醇、三环戊二醇、四环二醇中的任意一种或两种以上的组合；所述脂肪族二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述第一混合反应体系还包括第二二元酸或其酯化物，所述第二二元酸包括芳香族二元酸和/或脂肪族二元酸，所述芳香族二元酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、联苯二甲酸、萘二甲酸中的任意一种或两种以上的组合；所述芳香族二元酸对应的酯化物包括对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、联苯二甲酸二甲酯、萘二甲酸二甲酯中的任意一种或两种以上的组合；所述脂肪族二元酸包括环己烷二甲酸、丁二酸、己二酸中的任意一种或两种以上的组合；所述脂肪族二元酸对应的酯化物包括环己烷二甲酸二甲酯、丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯中的任意一种或两种以上的组合。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于具体包括：
在保护性气氛下，使所述第一混合反应体系于160~220℃反应1.5~6.0h，获得中间产物；以及
使所述第二混合反应体系在温度为200~260℃、真空度在100Pa以下的条件下反应1.0~8h，获得所述生物基高玻璃化转变温度低熔点聚酯；
和/或，所述双羟乙氧基多环芳烃与所述第一二元酸或其酯化物和第二二元酸或其酯化物的组合的摩尔比为5~95:100；
和/或，所述第一二元酸或其酯化物与所述第一二元酸或其酯化物和第二二元酸或其酯化物的组合的摩尔比为10~100:100；
和/或，所述二元醇与所述第一二元酸或其酯化物和第二二元酸或其酯化物的组合的摩尔比为120~300:100；
和/或，所述酯化或酯交换催化剂与所述第一二元酸或其酯化物和第二二元酸或其酯化物的组合的摩尔比为0.3~3.0:1000；
和/或，所述缩聚催化剂与所述第一二元酸或其酯化物和第二二元酸或其酯化物的组合的摩尔比为0.3~3.0:1000；
和/或，所述稳定剂与所述第一二元酸或其酯化物和第二二元酸或其酯化物的组合的摩尔比为0.4~3.0:1000；
和/或，所述酯化或酯交换催化剂包括锌系催化剂、锰系催化剂、钛系催化剂、锑系催化剂中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述缩聚催化剂包括钛系催化剂、锡系催化剂、锑系催化剂、锗系催化剂中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述稳定剂选自磷系稳定剂，所述磷系稳定剂包括亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸铵、磷酸二氢铵中的任意一种或两种以上的组合。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述锌系催化剂包括乙酸锌；和/或，所述锰系催化剂包括乙酸锰；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静刚，张小琴，樊林，刘小青，朱锦，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33