一种枝化脂肪族聚酯及其合成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103113563A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103113563103113563A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310020123.7(22)申请日2013.01.18(71)申请人清华大学地址100084北京市100084-82信箱(72)发明人郭宝华张瑜徐军齐治国刘尊浩(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人陈波(51)Int.Cl.C08G63/42(2006.01)C08G63/78(2006.01)权利要求书2页权利要求书2页说明书7页说明书7页(54)发明名称一种枝化脂肪族聚酯及其合成方法(57)摘要本发明公开了一种枝化脂肪族聚酯及其制备方法。本发明的枝化脂肪族聚酯由为单缩水甘油醚或单取代环氧乙烷枝化单体，见通式（I）与脂肪族二羧酸和脂肪族二醇通过酯化、真空缩聚两步法聚合合成。本发明采用通用的酯化与酯交换催化剂，采用经典的聚酯制备工艺条件，实现了枝化脂肪族聚酯的聚合制备，所制备聚酯具有较高的分子量和低端羧基含量。CN103113563ACN10356ACN103113563A权利要求书1/2页1.一种枝化脂肪族聚酯的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）酯化：将脂肪族二羧酸，脂肪族二醇和枝化单体混合加入反应器中，在惰性气体或1kPa-常压下，安装机械搅拌，并接上分水分馏装置；升温至100~170℃，搅拌混合；然后升温至220~280℃反应，直至无液体馏出；其中脂肪族二羧酸的摩尔数与脂肪族二醇和枝化单体摩尔数之和的比为1:1.05-1:2.0；其中枝化单体与脂肪族二醇的摩尔比在0.01:0.99到0.3:0.7之间；（2）真空缩聚：将反应体系温度降至180℃，停止惰性气体保护，抽真空去除体系内残留的水分；加入催化剂，加或不加稳定剂，搅拌，抽真空至20~150Pa，并升温至220~280℃，搅拌恒温反应2~5h，获得枝化脂肪族聚酯；其中催化剂的加入量为反应物质量总和的0.001%~10%，稳定剂的加入量为反应物总酸量的0.001%-1%。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中所述枝化单体为单缩水甘油醚、单取代环氧乙烷中的一种或一种以上，所述单取代环氧乙烷结构式为式（I），其中，R为烷基，芳基，环烷基，烷基取代的芳基或环烷基，卤素取代的烷基、芳基或环烷基，烷氧基取代的烷基、芳基或环烷基，芳基取代的烷基、芳基或环烷基中的一种。3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中所述枝化单体为环氧丙烷，1,2-环氧丁烷，2,3-环氧丁烷，1,2-环氧戊烷，1,2-环氧己烷，1,2-环氧庚烷，1,2-环氧辛烷，1,2-环氧癸烷，2-苯基-环氧乙烷，异丙基环氧乙烷，甲基缩水甘油醚，正丁基缩水甘油醚，叔丁基缩水甘油醚，异丙基缩水甘油醚，辛基缩水甘油醚，C8-10-烷基缩水甘油醚，C12-14-烷基缩水甘油醚，C10-16-烷基缩水甘油醚，丙炔基缩水甘油醚，烯丙基缩水甘油醚，呋喃缩水甘油醚，呋喃甲基缩水甘油醚，苯基缩水甘油醚，苄基缩水甘油醚，三苯甲基-(S/R)-缩水甘油醚，2-甲苯缩水甘油醚，4-壬基苯基缩水甘油醚，4-叔丁基苯基缩水甘油醚，O-SEC-丁基苯基缩水甘油醚，4-甲氧基苯基缩水甘油醚，愈创木酚缩水甘油醚，邻苯基苯基缩水甘油醚，二溴甲苯基环氧丙基醚，萘缩水甘油醚，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷[(4-氟苯氧基)甲基]环氧乙烷，3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，缩水甘油醚十六氟壬基醚中的一种或一种以上。4.根据权利要求1所述的枝化脂肪族聚酯的合成方法，其特征在于，步骤（1）中所述脂肪族二羧酸为丁二酸、C3、C5~C8链烷二酸中的一种或一种以上，其为化学合成或来源于生物质资源。5.根据权利要求1所述的枝化脂肪族聚酯的合成方法，其特征在于，步骤（1）中所述脂肪族二醇为丁二醇、C2、C3、C5~C10链烷二醇中的一种或一种以上，其为化学合成或来源于生物质资源。6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中所述脂肪族二羧酸的摩尔数与脂肪族二醇和枝化单体摩尔数之和的比为1:1.1-1:1.5。7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（1）中所述枝化单体与脂肪族二2CN103113563A权利要求书2/2页醇的摩尔比在0.1:0.9到0.25:0.75之间。8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（2）中所述催化剂为钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、四异丙醇钛酸酯、乙二醇锡、三氧化二锑、乙酸锑、乙酸钴、二氧化硅、二氧化锗、乙酰丙酮铪、氧化钐、氧化铈、氧化镧、氧化钇中的一种或一种以上。9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（