一种多环生物基单体增韧制造技术

本发明专利技术属于高分子合成领域，具体涉及一类改性

【技术实现步骤摘要】
一种多环生物基单体增韧PBT共聚酯及制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，涉及可再生资源的利用以及绿色合成
，具体为一种多环生物基单体增韧
PBT
共聚酯及其制备方法
。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸丁二酯
(PBT)
是一种乳白色半透明到不透明的半结晶型热塑性聚酯，因其具有高耐热性
、
耐老化性
、
耐溶剂性
、
高回弹性
、
易加工成型等优良的性能，被广泛应用于电子电器
、
汽车和机械等领域
。
但
PBT
在单独使用时也存在柔韧性差等缺陷，这限制了
PBT
的应用范围，现有技术中，研究人员采用多种方式改善
PBT
的柔韧性能，包括：
1)
化学改性，利用亚甲基二异氰酸酯，环氧官能团等作为扩链剂对
PBT
进行扩链；
2)
物理改性，利用有乙烯与丙烯酸酯类共聚物
、
甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体等与
PBT
共混
。
[0003]但存在很多问题，如通过化学改性所使用原料来自于石油资源且原料具有较大毒性，将长期对自然环境造成较大危害
。
通过物理改性通常面临
PBT
与改性填料相容性差，导致材料热性能等下降明显，材料使用寿命减少等问题此外所用改性填料也是石油基材料
。
如何使用来源于绿色的生物质的原料来提高
PBT
聚酯材料的韧性，是亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的旨在提供一类多环生物基单体增韧
PBT
共聚酯及其制备方法
。
此制备方法反应条件温和，产率较高，流程简单易于操作，单体来源于生物质，绿色环保，具有可工业化生产的前景
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供一类多环生物基单体增韧
PBT
共聚酯，包括式
(a)
所示的
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯重复单元和由式
(b)
所示对苯二甲酸丁二酯重复单元；名称为聚
(N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯
‑
共
‑
对苯二甲酸丁二酯
)
，所述
PBT
共聚酯数均分子量不小于
10000g/mol
；
[0007][0008]进一步地，在所述
PBT
共聚酯中，以摩尔分数计，所述
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯重复单元占比为5％
‑
60
％；其余为对苯二甲酸丁二酯重复结构单元
。
[0009]进一步地，在所述
PBT
共聚酯中，以摩尔分数计，所述
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯重复单元占比为
10
％
‑
30
％；其余为对苯二甲酸丁二酯重复结构单元
。
[0010]进一步地，所述聚
(N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯
‑
共
‑
对苯二甲酸丁二酯
)
简称为
PBF
x
BT
y
，其中，
F
，
T
和
B
分别代表对苯二甲酸，
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
和
1,4
‑
丁二醇；
x
取值范围为大于5且小于
60,y
取值范围为大于
40
且小于
95
，分别为
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯单元和对苯二甲酸丁二酯单元在共聚酯中所占摩尔比例
*100。
[0011]进一步地，具体包括以下步骤：
[0012]将多环生物基单体
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
和对苯二甲酸
、1,4
‑
丁二醇投入密闭反应器中，加入催化剂，依次进行酯交换反应
、
预缩聚和终缩聚反应，即得到所述
PBT
共聚酯
。
[0013]进一步地，醇酸摩尔比为
1.2
‑3：1，所述醇酸摩尔比为
1,4
‑
丁二醇的摩尔量与
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
和对苯二甲酸的摩尔量之和的比值
。
[0014]进一步地，所述醇酸摩尔比为2：
1。
[0015]进一步地，所述催化剂为钛酸四丁酯，所述催化剂的加入量为
N,N
’‑
2,5...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多环生物基单体增韧
PBT
共聚酯，其特征在于，所述
PBT
共聚酯包括式
(a)
所示的
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯重复单元和由式
(b)
所示对苯二甲酸丁二酯重复单元；所述
PBT
共聚酯的名称为聚
(N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯
‑
共
‑
对苯二甲酸丁二酯
)。2.
根据权利要求1所述的多环生物基单体增韧
PBT
共聚酯，，其特征在于，在所述
PBT
共聚酯中，以
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯重复单元
、
对苯二甲酸丁二酯重复结构单元摩尔之和为
100
％计，所述
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯重复单元占比为5％
‑
60
％；其余为对苯二甲酸丁二酯重复结构单元
。3.
根据权利要求1所述的多环生物基单体增韧
PBT
共聚酯，，其特征在于，在所述
PBT
共聚酯中，以摩尔分数计，所述
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
丁二酯重复单元占比为
10
％
‑
30
％；其余为对苯二甲酸丁二酯重复结构单元
。4.
一种如权利要求1‑3任一所述的多环生物基单体增韧
PBT
共聚酯的制备方法，其特征在于，所述
PBT
共聚酯由
N,N
’‑
2,5
‑
二
(
甲基
)
呋喃
‑
双
(
吡咯烷酮
‑4‑
羧酸甲酯
)
与对苯二甲酸，

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，刘千涵，鞠金虎，于洋，魏志勇，桑琳，
申请(专利权)人：江苏康辉新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：