一种可降解的芳香族-脂肪族聚酯聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解聚酯聚合物，其具有如下结构式(I)，其中，乳酸单元无规嵌入聚(苯二甲酸丁二醇酯

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的芳香族
‑
脂肪族聚酯聚合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及可降解聚合物材料领域，具体而言，本专利技术涉及一种可降解的聚酯聚合物材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为20世纪最伟大的专利技术之一，塑料极大地便利了人们的生活。然而，通用塑料在环境中可以存留几百年到几千年不消失。这类环境持久性塑料的过度使用，特别是近年来一次性包装领域中大量塑料薄膜的使用，使得地球环境无论是陆地还是海洋都在遭受日益严峻的塑料污染。从长远来看，开发和使用可降解的塑料制品替代通用的难降解的塑料制品，是防止这一问题继续发展的根本有效途径。
[0003]现行几种规模较大的降解塑料品种，使用时往往存在耐热性、机械性能不理想的问题，在降解能力方面，也存在降解周期可调节性差以及明显的环境差异性。那么，如何在改善降解塑料使用性能的同时，发展能在海洋及陆地环境良好降解且周期可调的新产品，成为一个极具有现实意义的课题。
[0004]聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯已被证实是一种生物可降解的聚合物材料，但是其在海水中几乎不降解，那么对PBAT进行修饰以改善其海水降解性能同时维持其具有优异的机械性能和热稳定性，是解决海洋和陆地塑料污染的一种重要方法，由此改性得到的聚合物材料也是为了解决塑料污染问题亟需的聚合物产品。

技术实现思路

[0005]在本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种可降解聚酯聚合物，其具有如下结构式(I)，其中，乳酸单元无规嵌入聚(苯二甲酸丁二醇酯
‑
己二酸丁二醇酯)聚合物主链中，
[0006][0007]在上述结构式(I)中，x＝2至7，y＝2至7，p＝1至2。
[0008]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，1,4
‑
丁二醇单元的摩尔数与对苯二甲酸单元、己二酸单元、乳酸单元的摩尔数之和的比例为80:20至20:80，并且，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为100:10至100:40。
[0009]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝2至6，y＝2至6，p＝1至2，并且，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为100:15，对苯二甲酸单元和己二酸单元的摩尔比为80:20至20:80。
[0010]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝2至6，y＝2至6，p＝1至2，并且，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为100:15至100:40，对苯二甲酸单元和己二酸单元的摩尔比为70:30至30:70。
[0011]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝5至6，y＝2至3，p＝1至2，并且，对苯二甲酸单元、己二酸单元、1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为66:19:100:15。
[0012]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝4至5，y＝3至4，p＝1至2，并且，对苯二甲酸单元、己二酸单元、1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为50:35:100:15。
[0013]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝3至4，y＝4至5，p＝1至2，并且，对苯二甲酸单元、己二酸单元、1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为33:52:100:15。
[0014]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝2至3，y＝5至6，p＝1至2，并且，对苯二甲酸单元、己二酸单元、1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为17:68:100:15。
[0015]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝5至6，y＝2至3，p＝1至2，并且，对苯二甲酸单元、己二酸单元、1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为67:16:100:17。
[0016]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝4至5，y＝3至4，p＝1至2，并且，对苯二甲酸单元、己二酸单元、1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为57:14:100:28。
[0017]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，在具有上述结构式(I)的聚酯聚合物中，x＝3至4，y＝3至4，p＝1至2，并且，对苯二甲酸单元、己二酸单元、1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为50:13:100:37。
[0018]在本专利技术第一方面的一种实施方式中，所述聚酯聚合物的数均分子量为15,000g/mol至45,000g/mol。
[0019]在本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种用于制备上述第一方面所述的聚酯聚合物的方法，其包括：
[0020]使乳酸，苯二甲酸、己二酸和1,4
‑
丁二醇接触并在升温和抽真空条件下进行酯化和缩聚反应，得到芳香族
‑
脂肪族聚酯聚合物，其中，1,4
‑
丁二醇的投料摩尔数为对苯二甲酸、己二酸、乳酸投料摩尔数之和的1.2至2.5倍，对苯二甲酸和己二酸投料摩尔比为80:20至20:80，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的投料摩尔比为100:10至100:80。
[0021]在本专利技术的第二方面的一种实施方式中，1,4
‑
丁二醇的投料摩尔数为对苯二甲酸、己二酸、乳酸投料摩尔数之和的1.5至2.0倍，对苯二甲酸和己二酸投料摩尔比为80:20至20:80，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的投料摩尔比为100:10至100:60。
[0022]在本专利技术的第二方面的一种实施方式中，所述升温包括200℃至250℃条件的温度条件，并且，所述抽真空条件包括不高于800Pa的真空条件。
[0023]在本专利技术的第三方面，本专利技术提供由上述本专利技术的第二方面所述的方法制备得到的聚酯聚合物。
[0024]在本专利技术的第四方面，本专利技术提供本专利技术的第一方面所述的聚酯聚合物作为可降解材料的应用。
[0025]本专利技术的乳酸改性的聚(苯二甲酸丁二醇酯
‑
己二酸丁二醇酯)聚合物产品
(PBATL)具有乳酸单元以无规微小嵌段的形式嵌入聚(苯二甲酸丁二醇酯
‑
己二酸丁二醇酯)聚合物主链的结构，由于对聚(苯二甲酸丁二醇酯
‑
己二酸丁二醇酯)主链进行改性的乳酸单元以单个乳酸单体或乳酸二聚体的微小嵌段的形式引入，由此得到的聚合物产品既保持了主链聚合物的良好的热力学稳定性和机械性能，同时使得聚合物产品还具有良好的堆肥降解性能和海水降解性能，这是解决现有技术中的塑料污染问题所需的理想产品。
附图说明<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解聚酯聚合物，其具有如下结构式(I)，其中，乳酸单元无规嵌入聚(苯二甲酸丁二醇酯
‑
己二酸丁二醇酯)聚合物主链中，其中，x＝2至7，y＝2至7，p＝1至2。2.如权利要求1所述的聚酯聚合物，其中，在该聚酯聚合物中，对苯二甲酸单元和己二酸单元的摩尔比为80:20至20:80，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为100:10至100:40。3.如权利要求1所述的聚酯聚合物，其中，在该聚酯聚合物中，x＝2至6，y＝2至6，p＝1至2，并且，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为100:15，对苯二甲酸单元和己二酸单元的摩尔比为80:20至20:80。4.如权利要求1所述的聚酯聚合物，其中，在该聚酯聚合物中，x＝2至6，y＝2至6，p＝1至2，并且，1,4
‑
丁二醇单元和乳酸单元的摩尔比为100:15至100:40，对苯二甲酸单元和己二酸单元的摩尔比为70:30至30:70。5.如权利要求1至4中任一项所述的聚酯聚合物，其中，所述聚酯聚合物的数均分子量为15,000g/mol至45,000g/mol。6.用于制备权利要求1至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王格侠，季君晖，黄丹，甄志超，卢波，李飞，王萍丽，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：