【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种聚丁二酸乙二醇酯组合物及其制备方法。
技术介绍
1、生物降解高分子在自然界中具有“可降解、零污染”的特性，具有巨大的市场前景。但是，当前市场上使用较多的生物降解高分子，包括聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、聚乙醇酸等受限于单体成本高，销售价格均显著高于传统聚烯烃材料，导致其市场接纳性和性价比等方面存在诸多短板。因此，亟待低成本生物降解高分子材料的开发应用。
2、聚丁二酸乙二醇酯(pes)具有与聚乙烯相媲美的耐热性和机械性质，且得益于乙二醇单体价格的低廉，有望实现低成本生物降解高分子的制备与应用，但实现聚丁二酸乙二醇酯材料的实际应用还需要使熔体进一步快速结晶以提高生产效率、降低能耗并改善加工性能，来达到实际加工的工艺要求。
3、目前，主要通过添加成核剂以诱导结晶，并最终实现快速结晶。例如，添加纤维素纳米晶可将pes熔体结晶温度提高至56.2℃(降温速率10℃/min)、添加有机蒙脱土可将pes熔体结晶温度提高至50.1℃(降温速率10℃/min)、添加线性二酰芳胺衍生物类成核剂可将pes熔体结晶温度提高至62.8℃(降温速率10℃/min)。但上述现有技术所达到的结晶温度仍然不满足实际工业生产的需要，仍需进一步提高。
4、因此，迫切需要开发一种能实现快速结晶的低成本聚丁二酸乙二醇酯材料的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种聚丁二酸乙二醇酯复合物的制备方法，解决聚丁二酸乙二醇酯材料
2、本专利技术还提供了一种聚丁二酸乙二醇酯复合物，具有结晶温度高、结晶速率快的优点。
3、本专利技术提供一种聚丁二酸乙二醇酯复合物的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将丁二酸或丁二酸二甲酯、乙二醇与第一功能单体混合进行聚合反应，得到不低于重均分子量为80000g/mol的多重羰基和/或亚氨基聚丁二酸乙二醇酯；其中，所述第一功能单体包括多重羰基和/或多重亚氨基；
5、2)向所述多重羰基和/或亚氨基聚丁二酸乙二醇酯中加入第二功能单体进行熔融共混或溶液共混，得到聚丁二酸乙二醇酯复合物；所述第二功能单体包括多个羟基和/或多个羰基。
6、进一步地，步骤1)中，所述聚合反应包括先将所述丁二酸或丁二酸二甲酯、所述乙二醇与所述第一功能单体混合进行酯化或酯交换反应，得到预聚物；再使所述预聚物进行真空缩聚反应，得到所述多重羰基和/或亚氨基聚丁二酸乙二醇酯；其中，当所述酯化或酯交换反应中小分子副产物的产出率不低于理论产出率的90％时开始进行所述真空缩聚反应。
7、进一步地，步骤1)中，所述第一功能单体的物质的量占总反应物的0.05％-5％；其中，所述总反应物为所述丁二酸或丁二酸二甲酯、所述乙二醇与所述第一功能单体。
8、进一步地，步骤2)中，所述溶液共混的溶剂为有机溶剂，所述溶液共混的温度为60-80℃。
9、进一步地，步骤2)中，所述熔融共混的温度为140℃。
10、进一步地，步骤2)中，加入所述第二功能单体的质量占所述多重羰基和/或亚氨基聚丁二酸乙二醇酯的质量的0.01％～5％。
11、进一步地，所述第一功能单体包括2,3-氧代-丁二酸、4,5-环戊二酮-1,3-二甲酸乙酯、二酮己二酸、n,n-二羟乙基草酰胺、二异丙基联亚氨基二碳胺、n,n-双(2-羟基乙基)甲酰胺、2,2-联亚氨基二乙醇、2-(2-(羧甲基)肼基)乙酸和2,2-(肼-1,2-二基)二乙酸二甲酯中的至少一种；和/或，
12、所述第二功能单体包括d-山梨醇、d-甘露醇、木糖醇、赤藓糖醇、肌醇、d-葡糖醛酮、d-塔格糖、玫琮酸、环己六酮、2,3,4-三氧代戊烷醛和1,2,4-环戊烷三酮中的至少一种。
13、进一步地，步骤1)中，所述聚合反应在酯交换催化剂的催化作用下进行。
14、进一步地，所述酯交换催化剂包括钛酸正丁酯、三氧化二锑和醋酸锑中的至少一种。
15、另一方面，本专利技术还提供一种聚丁二酸乙二醇酯复合物，该聚丁二酸乙二醇酯复合物按照上述任一项所述的制备方法制得。
16、本专利技术提供一种聚丁二酸乙二醇酯复合物的制备方法，以丁二酸或丁二酸二甲酯和乙二醇为主要聚合单元，通过与包括羰基和/或亚氨基的第一功能单体进行无规共聚，得到预聚物；再进行真空缩聚反应，得到高分子量的多重羰基和/或亚氨基聚丁二酸乙二醇酯；再通过第二功能单体引入羟基和/或羰基进行共混，最终得到聚丁二酸乙二醇酯复合物；利用聚酯中的羰基和/或亚氨基分别与羟基和/或羰基形成的多重氢键，诱导聚丁二酸乙二醇酯快速结晶，提高了结晶温度，实现复合物体系的快速固化成型，具有广阔的产业化前景。
17、本专利技术还提供了一种聚丁二酸乙二醇酯复合物，具有结晶温度高、结晶速率快的优点，并且成型周期的缩短有助于满足工业生产要求。
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1.一种聚丁二酸乙二醇酯复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述聚合反应包括先将所述丁二酸或丁二酸二甲酯、所述乙二醇与所述第一功能单体混合进行酯化或酯交换反应，得到预聚物；再使所述预聚物进行真空缩聚反应，得到所述多重羰基和/或亚氨基聚丁二酸乙二醇酯；其中，当所述酯化或酯交换反应中小分子副产物的产出率不低于理论产出率的90％时开始进行所述真空缩聚反应。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一功能单体的物质的量占总反应物的0.05％-5％；其中，所述总反应物为所述丁二酸或丁二酸二甲酯、所述乙二醇与所述第一功能单体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述溶液共混的溶剂为有机溶剂，所述溶液共混的温度为60-80℃。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述熔融共混的温度为140℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，加入所述第二功能单体的质量占所述多
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一功能单体包括2,3-氧代-丁二酸、4,5-环戊二酮-1,3-二甲酸乙酯、二酮己二酸、N,N-二羟乙基草酰胺、二异丙基联亚氨基二碳胺、N,N-双(2-羟基乙基)甲酰胺、2,2-联亚氨基二乙醇、2-(2-(羧甲基)肼基)乙酸和2,2-(肼-1,2-二基)二乙酸二甲酯中的至少一种；和/或，
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述聚合反应在酯交换催化剂的催化作用下进行。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述酯交换催化剂包括钛酸正丁酯、三氧化二锑和醋酸锑中的至少一种。
10.一种聚丁二酸乙二醇酯复合物，其特征在于，按照权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种聚丁二酸乙二醇酯复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述聚合反应包括先将所述丁二酸或丁二酸二甲酯、所述乙二醇与所述第一功能单体混合进行酯化或酯交换反应，得到预聚物；再使所述预聚物进行真空缩聚反应，得到所述多重羰基和/或亚氨基聚丁二酸乙二醇酯；其中，当所述酯化或酯交换反应中小分子副产物的产出率不低于理论产出率的90％时开始进行所述真空缩聚反应。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一功能单体的物质的量占总反应物的0.05％-5％；其中，所述总反应物为所述丁二酸或丁二酸二甲酯、所述乙二醇与所述第一功能单体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述溶液共混的溶剂为有机溶剂，所述溶液共混的温度为60-80℃。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述熔融共混的温度为140℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶海木，王好朋，尹浩庭，吴天宇，孟晓宇，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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