一种聚硫酯材料在可回收塑料制品中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种聚硫酯材料在可回收塑料制品中的应用，所述聚硫酯材料结构式如下：其中，n＝20～1000。本发明专利技术发现聚硫酯材料具有无规但结晶的性质，而且具有可化学回收的特点，同时也表现出良好的力学性能，因此该聚硫酯材料可以应用在塑料袋，塑料管，塑料餐具，塑料杯，塑料凳等一系列可回收塑料制品上。解决日益增长的白色污染的问题，响应国家的禁塑令，满足对可降解和可回收塑料的迫切需求。切需求。切需求。

【技术实现步骤摘要】
一种聚硫酯材料在可回收塑料制品中的应用


[0001]本专利技术涉及一种材料的新用途，具体涉及一种聚硫酯材料在可回收塑料制品中的应用。

技术介绍

[0002]公布号为CN112939933A的中国专利申请公开了一种聚硫酯，其结构通式为：
[0003][0004]式中，R选自以下取代基团中的任意一种：
[0005][0006]R＇为苯甲醇基、苄硫醇基和苯硫酚基中的一种，n为10～5000。该聚硫酯材料因其含硫量高，具有较高的折光指数，以及耐化学性和重金属识别能力，在光学材料，光电材料以及污水处理领域具有广泛的应用前景。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供聚硫酯材料的新用途，即在可回收塑料制品中的应用，所述聚硫酯材料结构式如下：
[0008][0009]其中，n＝20～1000。
[0010]实际上，本专利技术涉及聚硫酯材料作为制备塑料袋中的应用。
[0011]涉及聚硫酯材料作为制备塑料管中的应用。
[0012]涉及聚硫酯材料作为制备塑料杯中的应用。
[0013]涉及聚硫酯材料作为制备塑料凳中的应用。
[0014]涉及聚硫酯材料作为制备塑料餐具中的应用。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术发现聚硫酯材料具有无规但结晶的性质，而且具有可化学回收的特点，同时也表现出良好的力学性能，因此该聚硫酯材料可以应用在塑料袋，塑料管，塑料餐具，塑料杯，塑料凳等一系列可回收塑料制品上。解决日益增长的白色污染的问题，响应国家的禁塑令，满足对可降解和可回收塑料的迫切需求。
[0017]本专利技术中的聚硫酯材料的分子量在1kg/mol
‑
100kg/mol可以调节。具有高的熔点115.6℃，可以进行热压或者注塑加工为片材。以及高的力学性能，应力在12.8
‑
21.3MPa之间可调，断裂伸长率在3.8
‑
140.1％之间可调。
附图说明
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0019]图1为本专利技术实施例2所制备的硫代交酯核磁共振谱图(1H NMR)；
[0020]图2为本专利技术实施例2所制备的硫代交酯核磁共振谱图(13C NMR)；
[0021]图3为本专利技术实施例3所制备的聚硫酯的核磁共振谱图(1H NMR)；
[0022]图4为本专利技术实施例3所制备的聚硫酯的核磁共振谱图(13C NMR)；
[0023]图5为本专利技术实施例3所制备的聚硫酯的DSC曲线；
[0024]图6为本专利技术实施例3所制备的聚硫酯的XRD曲线；
[0025]图7为本专利技术实施例3所制备的大量聚硫酯和热压注塑图片；
[0026]图8为本专利技术实施例3所制备的聚硫酯的应力应变曲线；
[0027]图9为本专利技术实施例4所制备的聚硫酯的应力应变曲线；
[0028]图10为本专利技术实施例3所制备的聚硫酯的GPC曲线；
[0029]图11为本专利技术实施例4所制备的聚硫酯的GPC曲线；
[0030]图12
‑
14为与本专利技术实施例3所制备的聚硫酯相似结构的聚硫酯的DSC曲线(无规聚合物不结晶)。
具体实施方式
[0031]本专利技术的专利技术思想为：本专利技术中的聚硫酯材料来源于生物质，表现出无规但结晶
的特性。因为硫酯的羰基具有强的吸电子能力，导致在聚合过程中α
‑
氢容易被碱拔除而消旋产生无规的聚合物。而聚合物的等规度往往决定聚合物是否能够结晶。而聚合物的结晶性又直接影响他们的力学性能，从而影响他们的广泛应用。通常情况只有等规的聚合物才能结晶，我们合成了一系列不同侧基的无规的聚硫酯，发现只有我们公开的这一种来源于缬氨酸的聚硫酯无规但结晶。且具有很好的力学性能。因此该聚硫酯材料在塑料制品领域具有广泛的应用前景。
[0032]本专利技术的目的在于提供聚硫酯材料的新用途，即在可回收塑料制品中的应用，所述塑料制品指的是塑料袋、塑料管、塑料餐具、塑料杯、塑料凳等一系列可回收塑料制品，所述聚硫酯材料结构式如下：
[0033][0034]其中，n＝20～1000。
[0035]实施例1：
[0036][0037](1)将HBr40mL、水36mL和苄基保护的丝氨酸7.8g加入500mL圆底烧瓶中冰浴，在0℃下缓慢滴加亚硝酸钠的水溶液，滴加1h，搅拌2.5h用20mL乙醚淬取三次，饱和盐水洗一次，用无水硫酸钠干燥，过滤旋干。得黄色油状液体。产率85％。不需进行纯化直接下一步。
[0038](2)将硫氢化钠6.21g溶于60mL水，冰浴到0℃，将上一步产物9.57g溶于水，在0℃滴加室温过夜，加热70℃反应2h，在0℃下用30％的硫酸酸化，用乙醚萃取三次，无水硫酸钠干燥旋干。用DCM:MeOH＝100:1过柱。得黄色液体。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ11.16(1H),7.36(5H),4.61(2H),3.77(2H),3.63(1H),2.17(1H).
[0039]实施例2：
[0040][0041]将20g硫代乳酸溶于200mL二氯甲烷中，加入500mg 4
‑
二甲氨基吡啶，冰浴下加入41g二环己基碳二亚胺，反应2h，加入2mL冰醋酸，搅拌半小时，抽滤，收集母液，旋干，用乙醚溶解抽滤，用乙醚/石油醚重结晶一次得白色固体产物。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ4.19(d,1H),2.47
‑
2.54(m,1H),1.04(q,6H).
13
C NMR(125MHz,CDCl3):δ197.16,60.38,27.56,21.36,19.28.参见图1和2。
[0042]实施例3：
[0043][0044]在手套箱中分别称取或量取催化剂4
‑
二甲氨基吡啶约24mg(0.2mmol)于1mL无水二氯甲烷中，取引发剂苄硫醇约250μL(2mmol)于1mL无水二氯甲烷中作为储备溶液。称取单体约176mg(1mmol)置于反应瓶中(反应瓶事先经抽空、火烤、冷却、充氮处理，该过程重复三次)，然后量取5微升引发剂溶液和10微升催化剂溶液于反应瓶中，单体/引发剂/催化剂摩尔比为500/1/1。当聚合完成后，用氯仿稀释，三氟乙酸/二氯溶液(1mL/10mL)淬灭，用约10mL甲醇沉降，离心得到聚合物，图片参见图7。干燥24小时后，用GPC分析聚合物分子量得M
n
＝100.5kg/mol，M
w
/M
n
＝1.32，1H NMR(500MHz,CDCl3)：δ4.19(1H),2.54(1H)，1.14(6H)。
13
C NMR(125MHz,CDCl3):δ196.31,61.38,30.94,20.61。参见图3和4。将所制得的聚硫酯材料注塑成40mm
×...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚硫酯材料在可回收塑料制品中的应用，所述聚硫酯材料结构式如下：其中，n＝20～1000。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述可回收塑料制品为塑料袋。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述可回收塑料制品为塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶友华，王彦超，王献红，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：