[发明专利]一种颜色稳定的脂肪-芳香族共聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪-芳香族共聚酯及其制备方法，尤其涉及一种颜色稳定的脂肪-芳香族共聚酯及其制备方法。

背景技术

合成高分子的应用已经非常广泛，由于传统的通用高分子材料不可降解，在给人们生活带来极大便利的同时，也给环境带来极大的压力，即使与淀粉等可降解的天然材料掺杂，降解的也只是填充部分，不能降解的聚合物部分难以回收，造成不可避免的环境污染，尤其在制品使用周期较短的农业、包装业及医疗行业中。寻找新型的可生物降解的替代材料是当前人们最感兴趣的课题之一。脂肪族聚酯具有良好的生物降解性能，在自然环境中通过微生物的代谢，最终可以被转化为二氧化碳和水，但此类材料的力学性能难于满足使用要求；芳香族聚酯具有相当好的材料性能，但不易生物降解。综合两者的优缺点，在脂肪族聚酯链段中引入芳香族聚酯组分，期望得到既有较好材料性能又有较好可生物降解性的材料。

CN201210190249.4本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及高分子量脂肪族-芳香族共聚酯及其制备方法。本发明的高分子量脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法，包括以下步骤：（1）将芳香族类单体、1，4-丁二醇、己二酸和催化剂加入间歇式反应釜中，在惰性气体保护下进行酯化反应，酯化反应结束，进行缩聚反应，得到PBAT预聚物；（2）将上述所得的PBAT预聚物在双螺杆挤出机上采用扩链剂进行扩链，得到数均分子量Mn为10000-100000的PBAT共聚酯。与现有技术相比，本发明的PBAT共聚酯的制备方法可以简化生产工艺，操作可控，可实现连续化生产，降低生产成本。

CN201110173411.7涉及脂肪族-芳香族共聚酯及其制备方法，该方法包括：使组分a和组分b在第一催化剂、第二催化剂和第三催化剂的存在下反应，并在这些催化剂的继续存在下，将该得到的反应混合物、组分c、组分d和选择性加入的组分b反应，然后将得到的反应混合物进行缩聚反应，第一催化剂为钛、锑或锌的氧化物、M(OR1)n或者M(-OOCR₂)_m，第二催化剂化学式为RE(R₃)₃的化合物，第三催化剂为有机锡化合物，组分a含有芳香族二元酸和/或其酸酐，组分b为脂族二元醇，组分c为脂族二元酸和/或其酸酐，组分d为官能度大于2的多元醇、多元羧酸或多元羧酸的酸酐。根据本发明的方法制备的脂肪族-芳香族共聚酯具有较小的熔融指数，且表现出较好的可生物降解性能和拉伸力学性能。

CN103649167 A在合成PBAT的过程中加入山梨醇、甘露糖醇、木糖醇、季戊四醇、抗坏血酸、苹果酸、水杨酸甲酯及其组合。

CN103649168 A中钛催化剂包含钛酸四异丙酯与选自以下的反应物的反应产物含磷化合物，含磷化合物包括磷酸、多（磷酸）、亚磷酸、磷酸单丁酯、磷酸二丁酯、磷酸单烷基酯、磷酸二烷基酯或其组合。含氮化合物包括烷基胺、芳香族胺、烷基芳香族胺、烷醇胺、铵化合物及其组合。 含硼化合物包括硼酸、硼醇盐、氧化硼、卤化硼、偏硼酸盐/酯、硼酸单烷基酯、硼酸二烷基酯、硼酸三烷基酯、环硼氮烷及其组合。

如果合成PBAT的过程中不加入颜色稳定剂，合成的产品颜色为粉红色至红色，到目前为止为了得到白色的PBAT，通常都会加入含磷的稳定剂，所采用的含磷化合物中通常同采用的取代基通常为磷酸、亚磷酸，但是磷酸、亚磷酸对设备的腐蚀性比较强，要求生产设备必须采用耐腐蚀的材料。

同时，磷酸酯及亚磷酸酯也通常被用来作为PBAT的颜色稳定剂，常用的有磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯等，这些稳定剂应用于生产PBAT的时候通常会有副产物，比如用磷酸三苯酯的时候会有副产物苯酚产生，苯酚有一定的毒性，对环境有负面的影响。采用磷酸三甲酯会有甲醇产生，会对生产设备的真空系统造成不良的影响。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种颜色稳定的脂肪-芳香族共聚酯。

本发明的另一目的是提供上述颜色稳定的脂肪-芳香族共聚酯的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种颜色稳定的脂肪-芳香族共聚酯，由芳香族二元酸、脂肪族二元酸、脂肪族二元醇和磷系颜色稳定剂制备而成，其中，包括：

1）芳香族和脂肪族二元酸组分：由40~58wt%对苯二甲酸残基、35~55wt%脂肪族二酸残基和0.1~5wt%萘二甲酸残基组成；和，

2）脂肪族二元醇组分：由85~100wt%丁二醇残基和15~0wt%环己烷二甲醇残基组成；