[发明专利]一种生物基高分子化合物及其制备方法

权利要求书

1.一种生物基高分子化合物，其特征在于，所述的生物基高分子化合物为生物基呋喃聚酯，用于合成所述的生物基高分子化合物的组分包括：

组分(a)：呋喃二甲酸、呋喃二甲酸酯化物、或其组合；

组分(b)：呋喃二甲酰氯；

任选的组分(c)：芳香族二元酸、脂肪族二元酸、芳香族二元酸酯化物、脂肪族二元酸酯化物、或其组合；和

组分(d)：环状二元醇、脂肪族二元醇、或其组合，

其中，组分(b)的含量为0.4mol％-35mol％，按组分(a)+(b)+(c)+(d)的总摩尔量计；

所述的生物基高分子化合物是用包括以下步骤的方法制备的：

(i)提供第一混合物，所述第一混合物含有组分(a)、(b)、(c)和(d)；

(ii)将所述第一混合物中的组分(b)和(d)进行亲核取代反应，形成第一中间产物；

(iii)在酯化催化剂存在下，将所述第一中间产物中的组分(a)和组分(d)、和/或组分(c)和组分(d)进行酯化反应和/或酯交换反应，从而形成得到第二中间产物；和

(iv)在缩聚催化剂存在下，对所述第二中间产物进行缩聚反应，从而得到所述的生物基高分子化合物；

其中，在步骤(iv)中，反应温度为180℃至280℃；

所述的高分子化合物特性粘度为0.7-1.4dL/g，并且熔点为190℃-280℃；

所述的组分(a)与组分(b)的摩尔比为0.6-100。

2.如权利要求1所述的生物基高分子化合物，其特征在于：所述的组分(a)与组分(b)的摩尔比为0.6-10。

3.如权利要求1所述的生物基高分子化合物，其特征在于，用于合成所述的高分子化合物的组分中还包含添加剂，其中所述添加剂选自下组：酯化催化剂、缩聚催化剂、稳定剂、抗氧剂、或其组合。

4.如权利要求1所述的生物基高分子化合物，其特征在于，所述的高分子化合物具有选自下组的一个或多个特性：

(1)玻璃化转变温度为60-95℃；

(2)氧气气体阻隔性为1.0×10^-13-5.0×10^-12cm³·cm/cm²·s·cmHg；

(3)二氧化碳气体阻隔性为2.0×10^-13-5.0×10^-12cm³·cm/cm²·s·cmHg；

(4)拉伸强度为50-90MPa；

(5)拉伸模量为2.0-3.5GPa；

(6)断裂伸长率为10-50％或80-300％。

5.如权利要求1所述的生物基高分子化合物，其特征在于，所述的组分(a)和组分(b)中的呋喃环所含的碳来自生物质原材料。

6.如权利要求1所述的生物基高分子化合物，其特征在于，所述的组分(a)与组分(b)的摩尔比为0.1-10。

7.如权利要求1所述的生物基高分子化合物，其特征在于，所述的高分子化合物颜色为无色。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的生物基高分子化合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(i)提供第一混合物，所述第一混合物含有组分(a)、(b)、(c)和(d)；

(ii)将所述第一混合物中的组分(b)和(d)进行亲核取代反应，形成第一中间产物；

(iii)在酯化催化剂存在下，将所述第一中间产物中的组分(a)和组分(d)、和/或组分(c)和组分(d)进行酯化反应和/或酯交换反应，从而形成得到第二中间产物；和

(iv)在缩聚催化剂存在下，对所述第二中间产物进行缩聚反应，从而得到如权利要求1所述的生物基高分子化合物；

其中，在步骤(iv)中，反应温度为180℃至280℃。