聚酯组合物、聚酯材料及制备方法及其作为适用于人体温度的全生物基形状记忆材料的应用技术

本发明专利技术提供聚酯组合物、聚酯材料及制备方法和作为适用于人体温度的全生物基形状记忆材料的应用。所述聚酯组合物按重量分数计，含有：35～70份的聚酯A和30～65份的聚酯B；所述聚酯A的结构式如式I所示，式I中，m＞1，n＞1，R1为C2～C4的亚甲基，R2为C5～C10的亚甲基；所述聚酯B的结构式如式II所示；式II中，x＞1，R3为C2～C10的亚甲基；所述聚酯A的数均分子量为10000

【技术实现步骤摘要】
聚酯组合物、聚酯材料及制备方法及其作为适用于人体温度的全生物基形状记忆材料的应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种适用于人体温度的全生物基形状记忆材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]形状记忆材料是具有形状记忆的材料，由于其独特的功能性越来越受到人们的重视。热塑性的形状记忆材料由于易于加工和制备，成为研究热点，其在热缩包装、生物医用等领域都有广泛的应用。
[0003]中国专利ZL200610021785.6采用聚烯烃和苯乙烯系弹性体共混，制备了一种共混型形状记忆材料。但是其原料来源于石油资源，不是来源于生物质资源。已有研究人员报道了聚呋喃二甲酸乙二醇酯和聚乙二醇形成的嵌段共聚物，其具有优良的形状记忆功能(Journal ofPolymer Science Part B Polymer Physics,2015,37(2):101
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112)。但其原料对苯二甲酸主要来源于石油资源。还有研究人员报道了以聚乳酸 (PLA)二醇、聚己内酯(PCL)二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯
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50 (MDI
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50)为原料，采用两步预聚合工艺合成了一系列生物基、可生物降解和非晶态形状记忆聚氨酯。这些生物基形状记忆聚氨酯的玻璃化转变温度值在10.7
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32.5℃范围内，可调节至接近体温(RSC Adv., 2019,9,13104)。但合成原料用到了非生物基且有毒的二异氰酸酯。
[0004]虽然上述共混物或共聚物都具有形状记忆功能，但有的形状记忆回复温度不是人体温度，有的合成原料来源于石油，不是来源于生物质。
[0005]因此，开发具有形状记忆回复温度为人体温度，原料全可来源于生物质资源的形状记忆材料，具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了提供聚酯组合物和聚酯材料，该材料具有优良的形状记忆功能，能应用于适于人体温度的全生物基形状记忆材料
[0007]一方面，本专利技术提供一种聚酯组合物，所述聚酯组合物按重量分数计，含有：
[0008]聚酯A 35～70份；
[0009]聚酯B 30～65份；
[0010]所述聚酯A的结构式如式I所示：
[0011][0012]式I中，m＞1，n＞1，R1为C2～C5的亚烷基，R2为C4～C10 的亚烷基；
[0013]所述聚酯A的数均分子量为10000～60000g/mol；
[0014]所述聚酯B的结构式如式II所示：
[0015][0016]式II中，x＞1，
[0017]所述聚酯B的数均分子量为10000～60000g/mol。
[0018]R3为C2～C10的亚烷基。
[0019]可选地，所述R1选自亚乙基、亚丙基、亚丁基中的一种；
[0020]所述R2选自亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基中的一种。
[0021]可选地，所述聚酯A与聚酯B的重量份数比优选为1:1、2:3或 3:2。
[0022]另一方面，本专利技术提供一种聚酯材料，将含有上述任一种聚酯组合物的原料经成型制备，获得所述聚酯材料。
[0023]可选地，所述成型方法采用共混挤出。
[0024]优选地，所述聚酯材料在37℃条件下，拉伸强度>7MPa；在9℃条件下，形状固定率>90％；在37℃条件下，形状回复率>90％。
[0025]再一方面，本专利技术还提供上述聚酯材料的制备方法，将所述的聚酯组合物在温度160～230℃，混合2～10分钟后，共挤得到所述的聚酯材料；所述温度的下限值任选自160℃、180℃、200℃；所述温度的上限值任选自180℃、200℃、230℃。
[0026]另一方面，本专利技术还提供一种形状记忆材料，含有上述任一种聚酯组合物或者上述任一种的聚酯材料。
[0027]可选地，所述生物基形状记忆材料的回复温度为35～45℃。
[0028]再一方面，本专利技术还提供上述形状记忆材料在适用于人体温度的全生物基形状记忆材料中的应用。
[0029]有益效果
[0030]本专利技术首先提供一种适用于人体温度的全生物基形状记忆材料，该材料中的聚酯A和聚酯B都是2,5
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呋喃二甲酸或2,5
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呋喃二甲酸二甲酯与其它二元醇合成的聚酯，因此，聚酯A和聚酯B的相容性好，能更好的共混，以满足形状记忆的条件，实验结果表明：本专利技术的材料具有优良的形状记忆功能，在37℃下，形状回复率在90％以上。同时，所有单体都可来源于生物质，过程环保，来源可持续，可摆脱其对石油资源的依赖。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例1制备得到的聚酯A1的核磁氢谱图。
[0032]图2为本专利技术实施例1制备得到的聚酯B1的核磁氢谱图。
具体实施方式
[0033]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的说明，实施例中涉及到的原料均为商购获得。
[0034]作为一种实施方式，聚酯A的制备方法包括：
[0035]步骤a1：在催化剂的作用下，氮气保护，将2,5
‑
呋喃二甲酸二甲酯或2,5
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呋喃二甲酸，与R1二元醇和R2二元醇进行酯化反应或酯交换反应，得到预聚物；
[0036]步骤a2：将步骤a1得到的预聚物，在真空下进行缩聚反应，得到所述的聚酯A；
[0037]所述R1二元醇和R2二元醇的总和与2,5
‑
呋喃二甲酸或其衍生物的摩尔比为0.01:1.0～1.0:0.01；
[0038]所述R1二元醇和R2二元醇的摩尔比为：0.01:1.0～1.0:0.01；
[0039]所述催化剂为2,5
‑
呋喃二甲酸或其衍生物摩尔量的0.01％～10％；
[0040]所述催化剂选自氧化亚锡、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、钛酸正丁酯、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以上的任意组合；
[0041]步骤a1所述的反应在惰性气体的氛围中进行，反应温度为150～ 300℃，反应时间为0.5～5h；反应压力为0.01MPa
‑
0.5MPa。
[0042]步骤a2所述的反应温度为150～300℃，反应时间为0.5～10h，反应真空度为5～100Pa。
[0043]其中，本专利技术所述的R1的二元醇为C2
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C5二元醇；R1的二元醇优选为乙二醇、1,3
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丙二醇、1,4
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丁二醇中的一种；
[0044]其中，本专利技术所述的R2的二元醇为C4～C10二元醇；R2的二元醇优选为1,5
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戊二醇、1,6
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己二醇、1,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，其特征在于，所述聚酯组合物按重量分数计，含有：聚酯A 35～70份；聚酯B 30～65份；所述聚酯A的结构式如式I所示：式I中，m＞1，n＞1，R1为C2～C5的亚烷基，R2为C4～C10的亚烷基；所述聚酯A的数均分子量为10000～60000g/mol；所述聚酯B的结构式如式II所示：式II中，x＞1；所述聚酯B的数均分子量为10000～60000g/mol；R3为C2～C10的亚烷基。2.根据权利要求1所述的一种聚酯组合物，其特征在于，所述R1选自亚乙基、亚丙基、亚丁基中的一种；所述R2选自亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基中的一种。3.一种聚酯材料，其特征在于，将含有权利要求1或2所述的聚酯组合物的原料经成型制备，获得所述聚酯材料。4.根据权利要求3所述的聚酯材料，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，姜敏，王国强，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：