一种生物可降解聚酯及其制备方法及应用技术

本发明专利技术提出了一种生物可降解聚酯及其制备方法和应用，所述生物可降解聚酯以1,4

【技术实现步骤摘要】
一种生物可降解聚酯及其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于C08L67/02领域，具体涉及一种生物可降解聚酯及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]膜材料已经逐渐成为了农业领域，林业领域，甚至是渔业领域的必需品，然而膜材料大多是塑料制品，在大量的使用过程中，无法降解或降解周期长的膜材料积累在环境中，容易造成环境污染，进入土地中还会对土壤肥力、植物生长造成负面影响。为了缓解上述问题，生物可降解材料得到了研究、发展和应用。
[0003]中国专利CN111100272A中公开了合成共聚酯的方法，通过提升共聚酯的结晶能力，改善共聚酯的加工性能，但是在实际的应用过程中，特别是应用于农业领域等的膜材料，结晶度的提高会降低膜材料的降解能力。
[0004]基于此，本专利技术提出了一种生物可降解聚酯及其制备方法及应用，具有良好的降解能力，还具有良好的疏水性。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术第一个方面提出了一种生物可降解聚酯，所述聚酯中芳香族链段与脂肪族链段所占比例为(3
‑
7)：(10
‑
17)。
[0006]在一种优选的实施方式中，所述聚酯中芳香族链段与脂肪族链段所占比例为(5
‑
7)：(10
‑
15)。
[0007]在一种优选的实施方式中，所述聚酯中芳香族链段与脂肪族链段所占比例为7：10。
[0008]在一种优选的实施方式中，所述聚酯分子链段上还含有支链。
[0009]在一种优选的实施方式中，所述聚酯的合成原料包括：二元醇、二元酸、直链型多胺类物质、催化剂。
[0010]在一种优选的实施方式中，所述二元醇选自乙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,3
‑
丁二醇、1,4
‑
丁二醇，1,2
‑
戊二醇、1,3
‑
戊二醇中的至少一种。
[0011]在一种优选的实施方式中，所述二元醇为1,4
‑
丁二醇。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述二元酸为脂肪族二元酸和芳香族二元酸的混合物质。
[0013]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二元酸和芳香族二元酸的摩尔比为(5
‑
10)：(10
‑
14)。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二元酸和芳香族二元酸的摩尔比为9:10。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸。
[0016]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二元酸为碳原子数为2
‑
10的二元酸。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二元酸为己二酸。
[0018]在一种优选的实施方式中，所述催化剂为钛酸四异丙酯。
[0019]在一种优选的实施方式中，所述直链型多胺类物质选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺聚合物、乙二胺和三乙烯四胺聚合物、乙二胺和四乙烯五胺聚合物中的至少一种。
[0020]在一种优选的实施方式中，所述直链型多胺类物质为三乙烯四胺。
[0021]本专利技术第二个方面提出了一种生物可降解聚酯的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)将二元醇、部分二元酸、部分催化剂加入反应器中；
[0023](2)再加入直链型多胺类物质、剩余催化剂、部分剩余二元酸，反应。
[0024]在一种优选的实施方式中，所述剩余二元酸占二元酸总质量的5
‑
10％。
[0025]在一种优选的实施方式中，包括以下步骤：
[0026](1)将二元醇、芳香族二元酸、部分脂肪族二元酸、部分催化剂加入反应器中，进行酯化反应；
[0027](2)再加入直链型多胺类物质、剩余催化剂、剩余脂肪族二元酸，进行缩聚反应。
[0028]在一种优选的实施方式中，所述剩余脂肪族二元酸占二元酸总量的5％。
[0029]在一种优选的实施方式中，所述直链型多胺类物质与剩余二元酸的摩尔比为(0.2
‑
0.5)：(1.0
‑
1.25)。
[0030]在一种优选的实施方式中，所述直链型多胺类物质与剩余二元酸的摩尔比为0.5：1.1。
[0031]在一种优选的实施方式中，所述部分催化剂和剩余催化剂的质量比为1：(0.1
‑
0.3)。
[0032]在一种优选的实施方式中，所述部分催化剂和剩余催化剂的质量比为4：1。
[0033]申请人通过特定的合成原料，在特定的合成步骤下制备出了本申请所述的生物可降解聚酯，通过限定了生物可降解聚酯中芳香族链段和脂肪族链段的比例，降低了聚酯的结晶度，提高了聚酯的被降解能力，也改善了聚酯的透明度，并且通过特定的聚酯合成步骤，让多乙烯多胺接枝到聚酯分子链段上，在聚酯分子链段上引入了酰胺基团，提高了聚酯的耐高低温能力，还可能让聚酯的分子链在两步合成工艺中形成互穿结构，提高了聚酯的力学性能，于此同时降低了聚酯分子链段中亲水基团的含量，提高了聚酯的疏水性。
[0034]多乙烯多胺加入量的变化不仅会影响聚酯的分子结构，还会影响到聚酯的最终呈现颜色，申请人也在实验过程中发现，在本体系中，当加入的多乙烯多胺与步骤(2)中剩余二元酸的摩尔比为0.5：1.1时，得到的聚酯具有最佳的力学性能并且颜色越接近无色。申请人推测可能原因是，剩余二元酸的加入提高了聚合物的缩聚，避免了氨基的裸露，提高了聚酯的无色程度。
[0035]本专利技术第三个方面提出了一种生物可降解聚酯的应用，所述生物可降解聚酯应用于农业领域、渔业领域、林业领域。
[0036]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
[0037]本专利技术制备得到的生物可降解聚酯通过多乙烯多胺的加入，改变了生物可降解聚酯的分子结构，提高了分子结构的无序性，降低了结晶度，降低了分解难度，并且多乙烯多胺的加入让聚酯分子的分子链段形成互穿结构，提高了聚酯的拉伸强度，于此同时，特定的合成工艺降低了制备得到的生物可降解聚酯中亲水基团的含量和裸露量，提高了聚酯的疏水性。
具体实施方式
[0038]实施例1
[0039]本专利技术第一个方面提出了一种生物可降解聚酯，原料包括2.1mol的1,4
‑
丁二醇、0.9mol的对苯二甲酸、1.0mol的己二酸、0.01mol的钛酸四异丙酯、0.009mol三乙烯四胺。
[0040]本专利技术第二个方面提出了一种生物可降解聚酯的制备方法，步骤如下：
[0041](1)在氮气环境中，将0.9mol的对苯二甲酸、0.95mol的己二酸、0.008mol的钛酸四异丙酯加入到反应器中，升温至230℃进行酯化反应，反应持续3h；
[0042](2)再加入0.009mol三乙烯四胺、0.002mol的钛酸四异丙酯、0.05mol的己二酸，将反应器抽至真空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物可降解聚酯，其特征在于，所述聚酯中芳香族链段与脂肪族链段所占比例为(3
‑
7)：(10
‑
17)。2.根据权利要求1所述的生物可降解聚酯，其特征在于，所述聚酯中芳香族链段与脂肪族链段所占比例为(5
‑
7)：(10
‑
15)。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的生物可降解聚酯，其特征在于，所述聚酯分子链段上还含有支链。4.根据权利要求3所述的生物可降解聚酯，其特征在于，所述聚酯的合成原料包括：二元醇、二元酸、直链型多胺类物质、催化剂。5.根据权利要求4所述的生物可降解聚酯，其特征在于，所述直链型多胺类物质选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种。6.一种根据权利要求1
‑
5任一项所述的生物可降解聚酯的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马占，高鹏娜，贾雷，杨世美，
申请(专利权)人：江苏睿安应用生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：