基于开环缩聚本体聚合的制造技术

本发明专利技术属于高分子合成技术，涉及一种基于开环缩聚本体聚合的

【技术实现步骤摘要】
基于开环缩聚本体聚合的PET基共聚酯及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子合成技术，涉及一种基于开环缩聚本体聚合的
PET
基共聚酯及其制备方法
。

技术介绍

[0002]石油基塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯
(PET)
在塑料总产量中约占
10
％，是目前使用最广泛的塑料之一，
PET
由于其优异的机械强度
、
热稳定性和耐溶剂性，被广泛应用于食品包装，合成纤维，和塑料薄膜领域
。2020
年我国聚对苯二甲酸乙二醇酯
(PET)
产量达到
5350
万吨
/
年，每年产生的废旧
PET
树脂高达数百万吨
。
随着
PET
产销量的迅猛增加，产生的废
PET
量将越来越多
。
尽管废
PET
对环境不产生直接污染，但会占据大量的空间，因其具有极强的化学惰性，很难被空气或微生物所降解，将会对环境造成很大的影响，并且会造成巨大的资源浪费
。
因此，近年来废弃
PET
的降解与回收日益受到世界各国的重视
。
[0003]针对
PET
难降解，难以有效回收的问题，一种有效的办法是在
PET
链段中掺入环酯单体，以改善其降解性能从而便于回收再利用
。
在众多环酯单体中，由丙交酯开环聚合制备的聚乳酸
(PLA)
与
PET
的共聚是近年来提出的一个研究方向
。PLA
作为一种可生物降解的聚合物，其降解性能优秀，并且合成原料来源广泛，具有优秀的研究前景
。
专利
US10781562
描述了一种在
PET
单体
BHET
中掺入
LA
结构单元的预聚物及其制备方法，并在溶液中聚合制备了
DABHET
‑
EOP
，但共聚物的分子量等并未进行表征；文献
(PET
‑
ran
‑
PLA Partially Degradable Random Copolymers Prepared by Organocatalysis:Effect of Poly(L
‑
lactic acid)Incorporation on Crystallization and Morphology,ACS Sustainable Chem.Eng.2019,7,8647
‑
8659)
中合成了一种
PET
‑
ran
‑
PLA
共聚酯，并以水解的方式评估了其降解性能，但该共聚酯的合成路线较复杂，并且合成的共聚酯分子量较低，难以应用
。
[0004]鉴于目前专利和文献报道的
PET
基共聚酯存在的缺陷，本领域亟需开发一种制备工艺简单，分子量高的
PET
基共聚酯
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种
PET
基共聚酯，尤其是开发一种含有聚乳酸链段的对苯二甲酸乙二醇共聚酯，
PET
基共聚酯的制备工艺简单便捷，共聚酯的分子量较高
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术公开了一种基于开环缩聚本体聚合的
PET
基共聚酯，所述
PET
基共聚酯由对苯二甲酸双羟乙酯和丙交酯无规共聚聚合得到；
[0008]其中，所述
PET
基共聚酯的结构中包括链段
A、
链段
B
；
[0009]所述链段
A、
链段
B
分别为：
[0010][0011]其中，所述链段
A
与链段
B
的摩尔比为
65
～
91
：9～
35
；
[0012]其中，所述
PET
基共聚酯的重均分子量为
7000g/mol
～
19000g/mol。
[0013]进一步地，本专利技术公开了上述的基于开环缩聚本体聚合的
PET
基共聚酯的制备方法，对苯二甲酸双羟乙酯与丙交酯在催化剂的作用下进行开环聚合反应，得到预聚物；预聚物在真空中进行缩聚反应，即得
。
[0014]在一些实施例中，所述催化剂为钛系催化剂和锡系催化剂中的任意一种或两种的组合
。
[0015]其中，所述钛系催化剂为氟钛酸钾
、
草酸钛钾
、
二氧化钛和钛酸四丁酯中的任意一种；所述锡系催化剂为辛酸亚锡
、
氯化亚锡和氧化亚锡中的任意一种
。
[0016]在一些实施例中，优选地，所述催化剂为钛酸四丁酯和辛酸亚锡任意质量比的混合物；进一步优选地，所述催化剂为钛酸四丁酯和辛酸亚锡质量比为1：1的混合物
。
[0017]在一些实施例中，所述对苯二甲酸双羟乙酯与丙交酯的投料摩尔比为5～9：1～5；所述催化剂的用量为对苯二甲酸双羟乙酯和丙交酯总质量的
0.8
‰
～
1.2
‰
，优选为1‰
。
[0018]在一些实施例中，所述开环聚合反应，反应温度为
170℃
～
185℃
，反应时间为
0.5h
～
1.5h
；所述开环聚合反应在惰性气体保护中进行
。
[0019]在一些实施例中，优选地，所述开环聚合反应，反应温度为
185℃
，反应时间为
1h
；所述开环聚合反应在氮气保护中进行
。
[0020]在一些实施例中，所述真空的真空度为
200Pa
～
700Pa。
[0021]在一些实施例中，所述缩聚反应，反应温度为
225℃
～
255℃
，反应时间为
2h
～
6h。
[0022]在一些实施例中，优选地，所述缩聚反应，反应温度为
225℃
～
245℃
，反应时间为
4h
～
6h。
[0023]上述的基于开环缩聚本体聚合的
PET
基共聚酯在制备可降解塑料中的应用也在本专利技术的保护范围之内
。
[0024]有益效果：
[0025](1)
本专利技术中使用原料之一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于开环缩聚本体聚合的
PET
基共聚酯，其特征在于，所述
PET
基共聚酯由对苯二甲酸双羟乙酯和丙交酯无规共聚聚合得到；其中，所述
PET
基共聚酯的结构中包括链段
A、
链段
B
；所述链段
A、
链段
B
分别为：其中，所述链段
A
与链段
B
的摩尔比为
65
～
91
：9～
35
；其中，所述
PET
基共聚酯的重均分子量为
7000g/mol
～
19000g/mol。2.
权利要求1所述的基于开环缩聚本体聚合的
PET
基共聚酯的制备方法，其特征在于，对苯二甲酸双羟乙酯与丙交酯在催化剂的作用下进行开环聚合反应，得到预聚物；预聚物在真空中进行缩聚反应，即得
。3.
根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为钛系催化剂和锡系催化剂中的任意一种或两种的组合
。4.
根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钛系催化剂为氟钛酸钾
、
草酸钛钾

【专利技术属性】
技术研发人员：孙平，张琛，江伟，朱晨曦，赵天正，张全兴，
申请(专利权)人：南京全凯生物基材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：