[发明专利]一种三嵌段共聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三嵌段共聚酯，以及该三嵌段共聚酯的制备方法。

背景技术

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，塑料特别是一次性塑料包装材料、日用品和地膜废弃物对环境的污染日益加重。另一方面，日益减少的石油资源对全球塑料工业界的持续发展也产生相应的威胁，而来源于石油资源的塑料材料又已渗透到国民经济的各个领域，国民经济各部门的技术进步以及人民生活离不开塑料材料，因此，如何减少对石油资源的依赖是塑料工业乃至全球经济可持续发展的关键。因此，对可生物降解塑料，尤其对来自天然资源的生物质塑料的开发必须高度重视。

众所周知，聚乳酸是一种可生物降解的材料，发展聚乳酸产业能够减轻对石化资源的压力，对于缓解温室效应也是有利的。然而，聚乳酸材料性质较脆，韧性不足，这使得其在应用上受到诸多限制。在聚乳酸材料中混入或共聚上其它韧性材料是改善聚乳酸性质的有效途径，如引入其它具有可生物降解的聚酯或共聚酯，例如CN 101531756A中公开了水溶性聚乙二醇/聚乳酸多嵌段聚碳酸酯的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的三嵌段共聚酯及其制备方法，该三嵌段共聚酯具有优良的生物降解性能和韧性。

本发明提供了一种三嵌段共聚酯，其中，该三嵌段共聚酯如式1所示：

式1

其中，p为5-200的整数，q为5-200的整数，M包括如下述式2和式3所示的结构单元，

式2

式3

其中，Ar为具有苯环、萘环或蒽环的基团；m为1-20的整数，n为1-16的整数，t为1-20的整数；

式2和式3所示的结构单元的摩尔比为1∶0.1-10，M段的重均分子量为6000-600000，所述三嵌段共聚酯的重均分子量为10000-1000000。

本发明还提供了一种三嵌段共聚酯的制备方法，该方法包括：在有机锡化合物的存在下，在酯化反应条件下，在惰性气氛下，使脂肪族-芳香族共聚酯与丙交酯接触，所述脂肪族-芳香族共聚酯包括如下述式2和式3所示的结构单元，

式2

式3

其中，Ar为具有苯环、萘环或蒽环的基团；m为1-20的整数，n为1-16的整数，t为1-20的整数，式2和式3所示的结构单元的摩尔比为1∶0.1-10，所述脂肪族-芳香族共聚酯的重均分子量为6000-600000。

本发明的发明人意外地发现，芳香族-脂肪族共聚酯是一种具有良好可生物降解性和韧性的共聚酯，一般是指以芳香族二酸、脂肪族二酸和脂肪族二醇缩聚所形成的共聚酯。这种芳香族-脂肪族共聚酯具有易加工、韧性好等优点。将其引入到聚乳酸材料中，可以改善聚乳酸固有的脆性和较差的抗撕裂性。通过将芳香族-脂肪族共聚酯与聚乳酸进行结合，如此获得的三嵌段共聚酯(聚乳酸/芳香族-脂肪族共聚酯/聚乳酸)兼具芳香族-脂肪族共聚酯和聚乳酸的优点，表现出优良的生物降解性能和韧性。

而且，现有的向聚乳酸中引入其它可生物降解的链段通常采用扩链偶联的方法实现，其采用的扩链剂通常为含有异氰酸酯或环氧基团等的多官能团化合物。然而，采用扩链偶联的方法制备的共聚物分子量较小、分子量分布比较宽；而且，采用含有异氰酸酯的扩链剂制得的共聚物在降解的过程中可能会产生有毒的物质；此外，扩链的过程中还会产生凝胶等现象，尤其在扩链剂使用量增加时，凝胶现象也更为严重。由于本发明提供的所述三嵌段共聚酯的制备方法不需要使用扩链剂，因此，根据本发明的三嵌段共聚酯的制备方法克服了上述缺陷。

另外，根据本发明提供的所述三嵌段共聚酯由于具有优良的生物降解性能和韧性，从而可以用来改性聚乳酸或羟基脂肪酸等材料的力学性能，也可以用作聚乳酸与聚丁二酸丁二醇酯、芳香族聚酯、聚酰胺等材料共混时的相容剂；而且，由于根据本发明的所述三嵌段共聚酯可以完全生物降解，且降解产物无毒，因此，该三嵌段共聚酯在包装、塑料制品等领域具有广阔的用途。

附图说明

图1表示实施例1制备的产物的核磁共振谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种三嵌段共聚酯，其中，该三嵌段共聚酯如式1所示：

式1