[发明专利]一种基于生物质为单体的高分子量聚酯、制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种基于生物质为单体的高分子量聚酯、制备方法及用途，属于聚酯合成领域。单体2,5‑二甲氧基对苯二甲酸二甲酯和二元醇和催化剂在氮气保护下升温至120℃～180℃下进行常压酯交换反应2h～4h，得到酯交换产物；将酯交换产物在压力小于20Pa高真空下升温至220℃～250℃进行缩聚反应2h～4h，得到聚酯粗品；最后经过溶剂萃取、沉淀剂沉淀、过滤、干燥得到本发明的目标产物：高分子量的聚酯。本发明方法得到的聚酯其重均分子量M_w值为110000~150000Da，其分子量分布M_w/M_n值为1.7～2.2，本发明所合成的聚酯具有高的分子量、高热性能和良好的力学性能等特点。本发明制备的一种基于生物质为单体的高分子量聚酯，可用作瓶级聚酯材料加工的主体组分，也可以用于其他聚酯加工材料的制备的组分原料。

技术领域

本发明涉及一种基于生物质为单体的高分子量聚酯、制备方法，具体涉及以2,5-二甲氧基对苯二甲酸二甲酯和二元醇为原料，通过催化酯交换反应和催化缩聚两步反应，制得一种基于生物质为单体的高分子量聚酯，属于聚酯合成领域，尤其涉及一种基于生物质为单体的高分子量聚酯、制备方法及用途。

背景技术

聚酯材料由于其质轻、价廉、性能好、易加工等特点，广泛应用于食品、化工、建筑、汽车、医学、农业、包装业和电子等方面。日常中合成聚酯材料的消耗量巨大，其中一部分的聚酯材料不具有良好的降解性，人们的随意丢弃导致“白色污染”问题日渐严重，这些废弃物对土壤环境和水质造成污染，部分水生物意外食用，长期以往还可导致其死亡。

近年来，在自然环境（水、土壤、空气、细菌等微生物）条件下可降解的聚酯的研究受到重视。可自然降解的聚酯类聚合物，其主链大都由脂肪族结构单元通过易水解的酯键连接而成，主链柔顺，因而在堆肥或在自然土壤环境下易于降解。然而，随着研究的不断深入，脂肪族聚酯自身的弊端慢慢显现出来如：熔点低，力学性能不好、加工性能差，难以满足实际应用中对材料性能多方面的要求。

本发明采用的原料2,5-二甲氧基对苯二甲酸二甲酯具有环状刚性的芳环结构，向聚酯中引入环状刚性的芳环结构，可以增强其加工性能和机械性能；并且2,5-二甲氧基对苯二甲酸二甲酯是一种可以由琥珀酸通过系列转化制得的生物质原料，琥珀酸天然来源是松属植物的树脂形成的琥珀，此外还广泛存在于多种植物、动物的组织中，来源广泛且廉价易得，在一定程度上也能大大地减少对化石原料的依赖，具有广阔的前景。

发明内容

现有脂肪族聚酯存在着熔点低，力学性能、加工性能差等问题，难以满足实际应用中对材料性能多方面的要求。针对现有技术中的上述问题，本发明的主要目的提供一种基于生物质为单体的高分子量聚酯、制备方法及用途，具体为：采用2,5-二甲氧基对苯二甲酸二甲酯、二元醇为原料，通过催化酯交换反应和催化缩聚两步反应，制得一种基于生物质为单体的高分子量的聚酯。该基于生物质为单体的高分子量的聚酯与现有已见文献报道的脂肪族聚酯相比，其熔点高、热稳定性好，力学性能强，具备良好的使用性能。

本发明采用如下技术方案：

为更好的实现本发明的技术方案，本发明公开了一种基于生物质为单体的高分子量聚酯、制备方法，该高分子量聚酯的制备方法，包括如下步骤 ：

1）以单体2,5-二甲氧基对苯二甲酸二甲酯、二元醇为反应原料，在催化剂作用下，氮气氛围下，常压，120℃～180℃磁力搅拌条件下进行酯交换反应2h～4h，得到酯交换产物；然后将酯交换产物在压力小于20Pa高真空下，220℃～250℃的条件下进行缩聚反应2h～4h，得到聚酯粗品。

2）向聚酯粗品中加入适量氯仿，浸泡2h～3h后过滤；取清液逐滴加入到足量甲醇中，得到混浊体系，离心得到沉淀，过滤，甲醇洗涤，再次过滤后所得到的固体在60~70℃下真空干燥得到净化的目标聚酯。