一种聚酯组合物、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚酯组合物、其制备方法及应用。所述聚酯组合物按重量份数计包括：聚乳酸5～95份；聚酯S 5～95份；所述聚酯S具有式Ⅰ所示结构：式Ⅰ中，m≥1，n≥1；R1具有式Ⅱ所示结构；式Ⅱ中，1≤p≤8；R2具有式Ⅲ所示结构；式Ⅲ中，R3选自硫或氧。本发明专利技术的聚酯组合物的断裂伸长率从纯聚乳酸的5％提高到了100％以上，无缺口冲击强度由纯聚乳酸的14KJ/m2提高至35KJ/m2以上；与纯聚乳酸相比，全生物基聚酯组合物的氧气透过率也大幅度降低，说明其阻隔性明显变好。与纯聚乳酸相比，全生物基聚酯组合物的拉伸强度和介电常数也略有增加。可作为阻隔包装材料、介电材料应用。料应用。

Polyester composition, preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯组合物、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种聚酯组合物、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]当前，由于环境保护和能源紧缺，生物基可生物降解聚酯获得了大力的发展。聚乳酸(PLA)是一种生物基可生物降解聚酯，具有良好的拉伸强度，但断裂伸长率低，限制了其应用。同时，聚乳酸的阻隔性能很差，不能应用到阻隔要求高的领域，例如，食品包装和药品包装领域。同时，介电常数低。
[0003]因此，开发韧性、阻隔性能高的全生物基、可生物降解聚酯具有重要意义。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚酯组合物、其制备方法及应用，本专利技术提供的聚酯组合物可生物降解，力学性能、阻隔性能较优，介电性能较优。
[0005]本专利技术提供了一种聚酯组合物，按重量份数计包括：
[0006]聚乳酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～95份；
[0007]聚酯S
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～95份；
[0008]所述聚酯S具有式Ⅰ所示结构：
[0009][0010]式Ⅰ中，m≥1，n≥1；
[0011]R1具有式Ⅱ所示结构；
[0012]‑
(CH2)
p
‑ꢀꢀꢀ
式Ⅱ；
[0013]式Ⅱ中，1≤p≤8；
[0014]R2具有式III所示结构；
[0015][0016]式III中，R3选自硫或氧。
[0017]优选的，1000≥m≥1，1000≥n≥1。
[0018]优选的，式Ⅱ中，p为2、3、4、7或8。
[0019]优选的，R2选自式III
‑
1～式III
‑
3所示结构中的至少一种；
[0020][0021]优选的，所述聚酯S按照以下方法进行制备：
[0022]A)在保护气的条件下，将物料a、物料b和物料c在催化剂的作用下进行反应，得到预聚物；
[0023]所述物料a包括2,5
‑
呋喃二甲酸或其衍生物、2,4
‑
呋喃二甲酸或其衍生物和2,5
‑
噻吩二甲酸或其衍生物中的一种；
[0024]所述物料b包括1,4
‑
丁二酸、1,5
‑
戊二酸、1,6
‑
己二酸、1,9
‑
壬二酸或1,10
‑
癸二酸；
[0025]所述物料c包括1,4
‑
丁二醇；
[0026]B)在真空条件下，将所述预聚物进行缩聚反应，得到聚酯S。
[0027]优选的，步骤A)中，所述物料a包括2,4
‑
呋喃二甲酸、2,4
‑
呋喃二甲酸二甲酯、2,4
‑
呋喃二甲酸二乙酯、2,5
‑
呋喃二甲酸、2,5
‑
呋喃二甲酸二甲酯、2,5
‑
呋喃二甲酸二乙酯、2,5
‑
噻吩二甲酸、2,5
‑
噻吩二甲酸二甲酯或2,5
‑
噻吩二甲酸二乙酯；
[0028]所述催化剂包括氧化亚锡、辛酸亚锡、氯化亚锡、溴化亚锡、碘化亚锡、乙酸亚锡、草酸亚锡、硫酸亚锡、氢氧化亚锡、钛酸四丁酯、钛酸异丁酯、钛酸正丙酯、钛酸异丙酯、氧化锌、乙酸锌、锌、乙酰丙酮铝、醋酸锑、乙二醇锑、三氧化二锑和二氧化锗中的一种或两种。
[0029]优选的，步骤A)中，物料a和物料b的摩尔比为0.01～7：0.01～4；
[0030]所述物料c占所述物料a和物料b的摩尔总和的摩尔比为0.01～3：0.01～1；
[0031]所述催化剂占所述物料a和物料b的摩尔总和的摩尔比为0.01％～10％。
[0032]优选的，步骤A)中，所述反应的温度为150～300℃，时间为0.5～5h，压力为0.01～0.5MPa；
[0033]步骤B)中，所述缩聚反应的温度为150～300℃，时间为0.5～10h，真空度为5～100Pa。
[0034]本专利技术还提供了一种上文所述的聚酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0035]将聚乳酸和聚酯S混合后，经熔融挤出造粒，得到聚酯组合物。
[0036]本专利技术还提供了一种聚酯组合物作为阻隔包装材料或介电材料的应用；
[0037]所述聚酯组合物为上文所述的聚酯组合物，或为上文所述的制备方法制得的聚酯组合物。
[0038]本专利技术制备的全生物基聚酯组合物具有良好的韧性和阻隔性能。其断裂伸长率从纯PLA的5％提高到了100％以上，无缺口冲击强度由纯PLA的14KJ/m2提高至35KJ/m2以上；与纯PLA相比，全生物基聚酯组合物的氧气透过率也大幅度降低，氧气透过系数低于150cm3/m2·
24h
·
0.1MPa，说明其阻隔性明显变好。与纯PLA相比，全生物基聚酯组合物的拉伸强度也略有增加。同时，聚酯组合物的介电常数也相应增加。同时，本专利技术的原料组分都可从生物质转化制备，可生物降解，可摆脱其对石油资源的依赖。
附图说明
[0039]图1为本专利技术实施例1的聚酯S的核磁氢谱图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，
本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]本专利技术提供了一种聚酯组合物，按重量份数计包括：
[0042]聚乳酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～95份；
[0043]聚酯S
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～95份；
[0044]所述聚酯S具有式Ⅰ所示结构：
[0045][0046]式Ⅰ中，m≥1，n≥1；
[0047]R1具有式Ⅱ所示结构；
[0048]‑
(CH2)
p
‑ꢀꢀꢀ
式Ⅱ；
[0049]式Ⅱ中，1≤p≤8；
[0050]R2具有式III所示结构；
[0051][0052]式III中，R3选自硫或氧。
[0053]本专利技术提供的聚酯组合物包括聚乳酸。在本专利技术的某些实施例中，所述聚酯组合物中，聚乳酸的重量份数为75份、60份、68份或65份。
[0054]在本专利技术的某些实施例中，所述聚乳酸包括右旋聚乳酸(PDLA)、左旋聚乳酸(PLLA)和外消旋聚乳酸(PDLLA)中的至少一种。
[0055]在本专利技术的某些实施例中，所述聚乳酸的重均分子量为20000～1000000。在某些实施例中，所述聚乳酸的重均分子量为254300。
[0056]本专利技术提供的聚酯组合物还包括聚酯S。在本专利技术的某些实施例中，所述聚酯组合物中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯组合物，按重量份数计包括：聚乳酸
ꢀꢀꢀ
5～95份；聚酯S
ꢀꢀꢀꢀ
5～95份；所述聚酯S具有式Ⅰ所示结构：式Ⅰ中，m≥1，n≥1；R1具有式Ⅱ所示结构；
‑
(CH2)
p
‑ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式Ⅱ；式Ⅱ中，1≤p≤8；R2具有式III所示结构；式III中，R3选自硫或氧。2.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其特征在于，1000≥m≥1，1000≥n≥1。3.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其特征在于，式Ⅱ中，p为2、3、4、7或8。4.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其特征在于，R2选自式III
‑
1～式III
‑
3所示结构中的至少一种；5.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其特征在于，所述聚酯S按照以下方法进行制备：A)在保护气的条件下，将物料a、物料b和物料c在催化剂的作用下进行反应，得到预聚物；所述物料a包括2,5
‑
呋喃二甲酸或其衍生物、2,4
‑
呋喃二甲酸或其衍生物和2,5
‑
噻吩二甲酸或其衍生物中的一种；所述物料b包括1,4
‑
丁二酸、1,5
‑
戊二酸、1,6
‑
己二酸、1,9
‑
壬二酸或1,10
‑
癸二酸；所述物料c包括1,4
‑
丁二醇；B)在真空条件下，将所述预聚物进行缩聚反应，得到聚酯S。6.根据权利要求5所述的聚酯组合物，其特征在于，步骤A)中，所述物料a包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国强，张丽，汪见雨，孙如博，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：