多支链聚酯中间体和由其制备的缠绕膜材料及应用制造技术

本发明专利技术提供了一种多支链聚酯和由其制备的缠绕膜材料及应用。本发明专利技术提供的多支链聚酯，其端羧基含量≥150mmol/kg。本发明专利技术提供的多支链聚酯原料极性强，永久变形小，与填料相容性优；由该多支链聚酯制备的缠绕膜材料不仅生物降解，而且具有优异耐撕裂、拉伸回复、耐穿刺与粘附性能。刺与粘附性能。

【技术实现步骤摘要】
多支链聚酯中间体和由其制备的缠绕膜材料及应用


[0001]本专利技术涉及一种多支链聚酯中间体和由其制备的缠绕膜材料及应用。
技术背景
[0002]缠绕薄膜是一种广泛应用在稳定货物、减少运输破损包装膜材料，具有优异自黏附性、拉伸回弹性、耐撕裂与耐穿刺性能。目前，市场上缠绕膜材料为线性低密度聚乙烯(LDPE)，但该类缠绕膜较难回收。
[0003]近年来，生物降解聚酯材料能够有效缓解一次性塑料制品造成的“白色污染”、“微塑料污染”问题。日前，以Ecoflex为代表脂肪
‑
芳香族生物降解共聚酯机械性能与LDPE相近，可替代部分LDPE应用在软质包装膜材料领域。
[0004]以Ecoflex为代表脂肪
‑
芳香族生物降解共聚酯应用在生物降解缠绕膜存在以下问题：膜材料拉伸强度较低约20
‑
25MPa；200％定拉伸永久变形≥75％；黏附强度＜0.01MPa。因此，脂肪
‑
芳香族生物降解共聚酯膜材料需提高拉伸与黏附强度、降低拉伸永久变形才能应用在缠绕膜领域。
[0005]CN104151507B公开了一种以聚乙烯、聚乙二醇、烯烃类化合物与酯类化合物共混改性并流延制备拉伸缠绕膜。CN112210154A公开了一种以聚乙烯、碳酸钙、偶联剂与增塑剂共混改性并流延制备高强度缠绕膜。CN111187503A公开了一种以甲基丙烯酸甲酯
‑
丙烯腈
‑
丁二烯
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苯乙烯共聚物，苯乙烯
‑
>丁二烯
‑
苯乙烯，聚氨酯缠绕膜材料共共混改性并流延制备包装缠绕膜。该些专利都采用聚烯烃为基体树脂，通过添加具有黏附效果的弹性体或增塑剂以及填料来制备高强度、黏附性能优异的缠绕膜，但该些缠绕膜均不生物降解，对环境造成影响。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种多支链聚酯中间体和由其制备的缠绕膜材料，该缠绕膜材料不仅生物降解，且耐撕裂、耐穿刺与粘附性能优异，可应用于包装膜材料领域。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种多支链聚酯中间体，其端羧基含量≥150mmol/kg。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，所述多支链聚酯中间体的端羧基含量为180mmol/kg
‑
500mmol/kg。根据本专利技术的一些实施方式，所述多支链聚酯中间体的端羧基含量为180mmol/kg、200mmol/kg、250mmol/kg、300mmol/kg、350mmol/kg、400mmol/kg、450mmol/kg、500mmol/kg以及它们之间的任意值。
[0009]本专利技术的第二方面提供了一种多支链聚酯中间体的制备方法，其包括将二元酸、二元醇与多元酸或多元醇在第一催化剂和/或第二催化剂的存在下发生酯化反应和共缩聚反应，得到所述多支链聚酯中间体；其中，所述第一催化剂包括含钛化合物、含镁化合物、含锌化合物、含羟基化合物和含羧基化合物的反应产物；所述第二催化剂包括含钛化合物、含镁化合物、含锌化合物、含羟基化合物和含环氧基化合物的反应产物。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，以每摩尔含钛化合物计算，所述含镁化合物为0.01
‑
10摩尔，例如可以为0.05摩尔、0.1摩尔、0.3摩尔、0.5摩尔、0.7摩尔、0.9摩尔、1.5摩尔、2.0摩尔、3.0摩尔、4.0摩尔、5.0摩尔、6.0摩尔、7.0摩尔、8.0摩尔、9.0摩尔或它们之间的任意值。在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含镁化合物为0.2
‑
5摩尔，例如为0.2
‑
1摩尔。
[0011]在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含锌化合物为0.01
‑
10摩尔，例如可以为0.05摩尔、0.1摩尔、0.3摩尔、0.5摩尔、0.7摩尔、0.9摩尔、1.5摩尔、2.0摩尔、3.0摩尔、4.0摩尔、5.0摩尔、6.0摩尔、7.0摩尔、8.0摩尔、9.0摩尔或它们之间的任意值。在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含锌化合物为0.1
‑
5摩尔，例如为0.1
‑
1摩尔。
[0012]在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含羟基化合物为1
‑
20摩尔，例如可以为1.5摩尔、2.0摩尔、2.5摩尔、3.0摩尔、3.5摩尔、4.0摩尔、4.5摩尔、6.0摩尔、7.0摩尔、8.0摩尔、10.0摩尔、12.0摩尔、14.0摩尔、16.0摩尔、18.0摩尔或它们之间的任意值。在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含羟基化合物为1
‑
10摩尔，例如为1
‑
5摩尔。
[0013]在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含羧基化合物为0.01
‑
0.5摩尔，例如可以为0.05摩尔、0.07摩尔、0.09摩尔、0.15摩尔、0.20摩尔、0.25摩尔、0.30摩尔、0.35摩尔、0.40摩尔、0.45摩尔或它们之间的任意值。在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含羧基化合物为0.1
‑
0.5摩尔。
[0014]在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含环氧基化合物为0.01
‑
1摩尔，例如可以0.05摩尔、0.07摩尔、0.09摩尔、0.15摩尔、0.20摩尔、0.25摩尔、0.30摩尔、0.35摩尔、0.40摩尔、0.45摩尔或它们之间的任意值。在一些实施方式中，以每摩尔含钛化合物计算，所述含环氧基化合物为0.1
‑
0.5摩尔。
[0015]在一些实施方式中，所述催化剂中钛元素的浓度为1～10wt％，例如1.5wt％、2.0wt％、2.5wt％、3.0wt％、3.5wt％、4.0wt％、4.5wt％、5.0wt％、5.5wt％、6.0wt％、6.5wt％、7.0wt％、7.5wt％、8.0wt％、8.5wt％、9.0wt％、9.5wt％或它们之间的任意值。在一些实施方式中，所述催化剂中钛元素的浓度为3
‑
10wt％。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，在所述第一催化剂和/或第二催化剂中，所述含钛化合物选自通式Ti(OR1)
m
X4‑
m
所示的化合物和钛氧化物中的一种或多种，所述通式Ti(OR1)
m
X4‑
m
中，R1为C2‑
C
10
的烃基；X为卤素，例如氯、溴或碘；m为0
‑
4的整数，例如0、1、2、3或4。在一些实施方式中，R1为C2‑
C
10
的烃基。在一些实施方式中，R1为C2‑
C6的烷基，例如乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、特丁基、正戊基、异戊基、特戊基或己基。根据本专利技术的一些实施方式，所述含钛化合物选自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多支链聚酯中间体，其端羧基含量≥150mmol/kg，优选为180mmol/kg
‑
500mmol/kg。2.一种多支链聚酯中间体的制备方法，其包括将二元酸、二元醇与多元酸或多元醇在第一催化剂和/或第二催化剂的存在下发生酯化反应和共缩聚反应，得到所述多支链聚酯中间体；其中，所述第一催化剂包括含钛化合物、含镁化合物、含锌化合物、含羟基化合物和含羧基化合物的反应产物；所述第二催化剂包括含钛化合物、含镁化合物、含锌化合物、含羟基化合物和含环氧基化合物的反应产物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，以每摩尔含钛化合物计算，所述含镁化合物为0.01
‑
10摩尔，优选为0.2
‑
5摩尔；所述含锌化合物为0.01
‑
10摩尔，优选为0.1
‑
5摩尔；所述含羟基化合物为1
‑
20摩尔，优选为1
‑
10摩尔；所述含羧基化合物为0.01
‑
0.5摩尔，优选为0.1
‑
0.5摩尔；和/或所述含环氧基化合物为为0.01
‑
1摩尔，例如为0.1
‑
0.5摩尔。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，在所述第一催化剂和/或第二催化剂中，所述含钛化合物选自通式Ti(OR1)
m
X4‑
m
所示的化合物和钛氧化物中的一种或多种，通式Ti(OR1)
m
X4‑
m
中，R1为C2‑
C
10
的烃基，优选为C2‑
C6的烃基；X为卤素，例如氯、溴或碘；m为0
‑
4的整数，例如0、1、2、3或4；优选地，所述含钛化合物选自四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯和二氧化钛中的一种或多种；和/或在所述第一催化剂和/或第二催化剂中，所述含镁化合物选自通式Mg(OR2)2X2‑
n
所示的化合物和通式Mg(OOR3)2所示的化合物中的一种或多种，通式Mg(OR2)2X2‑
n
中，R2为C2‑
C
10
的烃基，优选为C2‑
C6的烃基，X为卤素，例如氯、溴或碘；n为0
‑
2的整数，例如0、1或2；通式Mg(OOR3)2中，R3为C2‑
C
10
的烃基，优选为C2‑
C6的烃基；优选地，所述含镁化合物选自二氯化镁、二溴化镁、二碘化镁、二乙氧基镁、二丙氧基镁、二异丙氧基镁、二丁氧基镁、二异丁氧基镁、乙酸镁、丙酸镁和丁酸镁中的一种或多种；和/或在所述第一催化剂和/或第二催化剂中，所述含锌化合物选自通式Zn(OOR4)2所示的化合物和锌卤化物中一种或多种，所述通式Zn(OOR4)2中，R4为C2‑
C
20
的烃基，优选为C2‑
C
10
的烃基，优选地，所述含锌化合物选自二氯化锌、二溴化锌、二碘化锌、乙酸锌、丙酸锌、丁酸锌和硬脂酸锌中的一种或多种；和/或在所述第一催化剂和/或第二催化剂中，所述含羟基化合物选自一元醇、二元醇和多元醇中的一种或多种，所述一元醇优选为C1‑
C
10
的一元醇，所述二元醇优选为C2‑
C
10
的二元醇，所述多元醇优选为3
‑
6元醇，例如C3‑
C
15
的三元醇、C4‑
C
20
的四元醇、C5‑
C
20
的五元醇或C6‑
C
20
的六元醇；优选地，所述含羟基化合物选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇、2
‑
戊醇、3
‑
戊醇、乙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、季戊四醇和山梨醇中的一种或多种；和/或在所述第一催化剂中，所述含羧基化合物选自一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸中的一种或多种，所述一元羧酸优选为C1‑
C
20
的一元羧酸，所述二元羧酸优选为C2‑
C
20
的二元羧酸，所述多元羧酸优选为C3‑
C
20
的三元羧酸、C4‑
C
20
的四元羧酸、C5‑
C
20
的五元羧酸或C6‑
C
20
的六元羧酸；优选地，所述含羧基化合物选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、硬脂酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸和己二酸中的至少一种；和/或
在所述第二催化剂中，所述含环氧基化合物选自通式所示的化合物中的一种或多种，所述通式中，R5和R6相同或不同，各自独立选自氢或C1
‑
C20的烃基，优选选自氢或C1
‑
C10的烃基，优选地，所述含环氧基化合物选自环氧乙烷、环氧丙烷、1,2
‑
环氧丁烷、1,4
‑
环氧丁烷或1,2
‑
环氧戊烷中的一种或多种。5.根据权利要求2或3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌云，张长礼，
申请(专利权)人：聚碳氧联新材料科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：