一种耐老化可降解聚酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种耐老化可降解聚酯及其制备方法和应用，原料包括多官能度醇胺类物质、二元醇、脂肪族二元酸、芳香族二元酸、钛酸酯类催化剂。制备得到的聚酯材料具有良好的疏水性和不透气性，还表现出一定的抗老化能力，在农膜中有良好的应用。在农膜中有良好的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种耐老化可降解聚酯及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于C08L67/02、C08G63/16领域，具体涉及一种耐老化可降解聚酯及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着研究的深入，生物可降解材料的应用领域在不断拓宽，塑料包装、塑料膜、饮料瓶中都可以见到生物可降解材料的身影。生物可降解材料包括脂肪族聚酯、脂肪族
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芳香族聚酯等，如PBAT材料，既能被降解成对环境无害的小分子物质，又具有较好的性能。
[0003]中国专利CN111848936A中也公开了一种生物可降解共聚酯及其制备方法，通过支链的引入，改善了聚酯的表观颜色，也提高了共聚酯材料的力学性能，但是如果将该专利制备得到的共聚酯制备成农膜使用，容易出现老化速度快、水汽容易穿透等问题。
[0004]基于此，本专利技术提出了一种耐老化可降解聚酯及其制备方法和应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术第一个方面提出了一种耐老化可降解聚酯，原料包括多官能度醇胺类物质、二元醇、脂肪族二元酸、芳香族二元酸、钛酸酯类催化剂。
[0006]在一种优选的实施方式中，所述多官能度醇胺类物质为3官能度醇胺类物质。
[0007]在一种优选的实施方式中，所述3官能度醇胺类物质选自三乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、羟苯乙醇胺、羟乙基乙二胺中的至少一种。
[0008]在一种优选的实施方式中，所述3官能度醇胺类物质为二异丙醇胺和三乙醇胺的复配物质。
[0009]在一种优选的实施方式中，所述二异丙醇胺和三乙醇胺的质量比为(2
‑
4)：1。
[0010]在一种优选的实施方式中，所述二异丙醇胺和三乙醇胺的质量比为3:1。
[0011]申请人在实验过程中发现，在聚酯合成的过程中加入二异丙醇胺和三乙醇胺，并且当二异丙醇胺和三乙醇胺的质量比为3:1时，制备得到的聚酯表现出对水汽、气体分子的优异的阻隔效果，申请人推测可能的原因是二异丙醇胺和三乙醇胺的加入可以提高合成的聚酯分子的支链化程度，并且在聚酯分子中形成的酰胺键可以提高聚酯的结晶度，降低聚酯分子链间的空隙，进一步提高对水汽、气体分子的阻隔效果。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述多官能度醇胺类物质与脂肪族二元酸的质量比为1：(200
‑
500)。
[0013]在一种优选的实施方式中，所述多官能度醇胺类物质与脂肪族二元酸的质量比为1：250。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述二元醇选自丁二醇、戊二醇、己二醇、丙二醇、庚二醇、辛二醇中的至少一种。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述丁二醇为1,4
‑
丁二醇和1,3
‑
丁二醇的复配物质。
[0016]在一种优选的实施方式中，所述1,4
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丁二醇占丁二醇总量的50
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100％。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述1,4
‑
丁二醇占丁二醇总量的80
‑
100％。
[0018]在一种优选的实施方式中，所述1,4
‑
丁二醇占丁二醇总量的90％。
[0019]在一种优选的实施方式中，所述二元醇和脂肪族二元酸的摩尔比为(1.1
‑
1.4)：0.4。
[0020]在一种优选的实施方式中，所述二元醇和脂肪族二元酸的摩尔比为1.3：0.4。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二元酸选自碳原子数为4
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10的二元酸。
[0022]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二元酸为己二酸。
[0023]在一种优选的实施方式中，所述芳香族二元酸为单芳香环二元酸。
[0024]在一种优选的实施方式中，所述单芳香环二元酸为对苯二甲酸。
[0025]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2：3～4:1。
[0026]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2:3。
[0027]在一种优选的实施方式中，所述钛酸酯类催化剂选自钛酸正丙酯、四叔丁基钛酸酯、钛酸四丁酯、二异丙基二丙烯酰钛酸酯、钛酸乙酯中的至少一种。
[0028]在一种优选的实施方式中，所述钛酸酯类催化剂为钛酸正丙酯。
[0029]申请人还在实验的过程中发现，适当提高聚酯合成原料中芳香族二元酸的含量，并且采用1,4
‑
丁二酸和1,3
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丁二酸复配得到的脂肪族二元酸，可以提高聚酯的疏水性，还可以在延缓聚酯制备得到的产品的老化速度，申请人推测可能的原因是苯环和支链甲基的存在，填充了分子间隔，降低了体系中亲水性基团与水分子接触概率，提高了聚酯的疏水性，并且苯环和支链甲基的存在，还在一定程度上进一步提高了交联复杂度，降低了水分子或气体分子与聚酯分子中以降解基团的反应，延缓了老化。
[0030]本专利技术第二个方面提出了一种耐老化可降解聚酯的制备方法，包括以下步骤：将多官能度醇胺类物质、二元醇、脂肪族二元酸、芳香族二元酸、部分钛酸酯类催化剂加入反应器中，升温进行酯化反应，再加入剩余钛酸酯类催化剂，进行缩聚反应。
[0031]在一种优选的实施方式中，包括以下步骤：
[0032](1)将多官能度醇胺类物质、二元醇、脂肪族二元酸、芳香族二元酸、部分钛酸酯类催化剂加入反应器中，升温至240℃，在氮气保护下进行酯化反应；
[0033](2)再将剩余钛酸酯类催化剂加入反应器中，反应器抽至真空状态，继续在240℃下进行反应物的缩聚反应。
[0034]在一种优选的实施方式中，所述步骤(1)中的钛酸酯类催化剂和步骤(2)中的钛酸酯类催化剂的质量比为(0.1
‑
0.5)：1。
[0035]在一种优选的实施方式中，所述步骤(1)中的钛酸酯类催化剂和步骤(2)中的钛酸酯类催化剂的质量比为0.3：1。
[0036]本专利技术第三个方面提出了一种耐老化生物可降解聚酯的应用，所述生物可降解聚酯用于吹塑制备农膜。
[0037]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
[0038]1.本专利技术制备出的聚酯，调整聚合过程中加入的二元酸的种类和比例，再结合加入的多官能度醇胺类物质，改善了聚酯的结晶度，提高了聚酯的规整程度，改善了聚酯对水汽、气体分子的阻隔能力。
[0039]2.本专利技术制备出的聚酯在酯化和缩聚阶段交联形成的三维结构，延缓了聚酯的老化，延长了聚酯吹塑制成的农膜的使用寿命。
具体实施方式
[0040]实施例1
[0041]本专利技术第一个方面提出了一种耐老化可降解聚酯，原料包括：175.35mg二异丙醇胺、58.45mg三乙醇胺、105.44g 1,4
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丁二醇、11.72g 1,3
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丁二醇、58.45g己二酸、99.67g对苯二甲酸、52mg钛酸正丙酯。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐老化可降解聚酯，其特征在于，原料包括多官能度醇胺类物质、二元醇、脂肪族二元酸、芳香族二元酸、钛酸酯类催化剂。2.根据权利要求1所述的可降解聚酯，其特征在于，所述多官能度醇胺类物质为3官能度醇胺类物质。3.根据权利要求2所述的可降解聚酯，其特征在于，所述3官能度醇胺类物质选自三乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、羟苯乙醇胺、羟乙基乙二胺中的至少一种。4.根据权利要求3所述的可降解聚酯，其特征在于，所述3官能度醇胺类物质为二异丙醇胺和三乙醇胺的复配物质。5.根据权利要求1所述的可降解聚酯，其特征在于，所述二元醇选自丁二醇、戊二醇、己二醇、丙二醇、庚二醇、辛二醇中的至少一种。6.根据权利要求5所述的可降解聚酯，其特征在于，所述丁二醇为1,4
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丁二醇和1,3
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【专利技术属性】
技术研发人员：马占，高鹏娜，杨世美，贾雷，
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：