可生物降解脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103881072103881072A(43)申请公布日2014.06.25(21)申请号201210564753.6(22)申请日2012.12.22(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人赵京波关浩杨万泰(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.C08G63/685(2006.01)C08G63/183(2006.01)权利要求书2页权利要求书2页说明书6页说明书6页(54)发明名称可生物降解脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯的制备方法(57)摘要可生物降解脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯的制备方法，属于混合聚酯技术领域。首先利用对苯二甲酸二甲酯和过量的脂肪族二元醇进行酯交换，获得带有端羟基的聚对苯二甲酸二酯低聚物，再和脂肪族二元酸反应获得脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯预聚体，再以二酰基双内酰胺和二噁唑啉扩链剂进行扩链，制备30℃的特性粘度在0.48~0.78dL/g的可生物降解脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯。本发明方法聚合温度适中，在180～240℃间，避免了高温反应后期副反应的加剧，所得聚合物有较高的熔点、良好的热稳定性和力学性能。CN103881072ACN103872ACN103881072A权利要求书1/2页1.可生物降解脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯预聚体的合成：将对苯二甲酸二甲酯和脂肪族二元醇按照1:（2～5）的摩尔比混合，加入单体总重量0.005～0.3%的催化剂和0.02～0.3%的亚磷酸抗氧化剂，在160℃下进行反应4h，然后逐步升温至240℃，蒸出副产物甲醇及多余的脂肪族二元醇，得到含有端羟基的聚对苯二甲酸二酯低聚物，将温度降至180℃，加入与对苯二甲酸二甲酯摩尔比为0.5～1.1的脂肪族二元酸，缩聚反应4h，逐步升温至200℃，再进行水泵逐步减压反应3h，继续用油泵减压到真空度为1～5mmHg，反应2h，直至酸值不变为止，得到含有端羟基和端羧基的脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯预聚体；2)将步骤1）中制备的含有端羟基和端羧基的脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯预聚体，与扩链剂二噁唑啉和二酰基双内酰胺、催化剂，在N2保护下于200℃常压反应1.5小时，再于1～5mm汞柱下反应1~3.5小时，得到室温30℃特性粘度为0.48~0.78dL/g的可生物降解脂肪族—芳香族嵌段混合聚酯；其中，以100重量份的嵌段混合聚酯预聚体计，扩链剂二酰基双内酰胺的用量为0～0.7重量份，二噁唑啉扩链剂的用量为6.8～22.7重量份；催化剂质量百分数为0.1～0.3%。2.按照权利要求1的方法，其特征在于，其中，步骤1）中所述的具有端羟基的聚对苯二甲酸二酯低聚物，为具有通式（Ⅰ）所示的结构：上式中p=2～5，n=2～12；步骤1）中所述的脂肪族二元醇的通式为HO(CH2)nOH，n=2～12，步骤1）中所述的脂肪族二元酸的通式为HOOC(CH2)mCOOH，m=2～10，步骤1）中所述的催化剂为二丁基氧化锡、氧化锡、氯化亚锡、氧化锌、醋酸锌、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯中的一种或几种混合；步骤2）中所述的扩链剂二噁唑啉包括脂肪族二元噁唑啉或芳香族二元噁唑啉，其结构通式如（II）所示：式中R1为-(CH2)h-，其中h=0～20或为苯基或吡啶基，通过邻位、间位、或对位与噁唑啉环相连；步骤2）中所述的扩链剂二酰基双内酰胺包括脂肪族二酰基双内酰胺或芳香族二酰基双内酰胺，结构通式如（III）所示：2CN103881072A权利要求书2/2页式中，i=3～12；R2为-(CH2)k-，k=0～20或苯环，通过邻位、间位、或对位与二羰基相连。3.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤1）中所述的脂肪族二元醇为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或两种。4.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤1）中所述的脂肪族二元酸为丁二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸中的一种或两种。5.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤2）中所述的扩链剂二噁唑啉包括脂肪族二元噁唑啉或芳香族二元噁唑啉，脂肪族二元噁唑啉有双（2-噁唑啉）、1,2-二（2-噁唑啉）乙烷、1,3-二（2-噁唑啉）丙烷、1,4-二（2-噁唑啉）丁烷、1,5-二（2-噁唑啉）戊烷、1,6-二（2-噁唑啉）己烷、1,8-二（2-噁唑啉）辛烷、1,9-二（2-噁唑啉）壬烷中的一种或几种；芳香族二元噁唑啉包括1,3-苯基-双（2-噁唑啉）、1,4-苯基-双（2-噁唑啉），以及2,3-吡啶基-双（2-噁唑啉）、2,4-吡啶基-双（2-噁唑啉）、2,5-吡啶基-