[发明专利]一种丁烯二醇基聚酯弹性体及制备方法

说明书

本发明公开了一种丁烯二醇基聚酯弹性体及制备方法。所述丁烯二醇基聚酯弹性体的结构如下所示:本发明选用含有高稳定性双键的1,4‑丁烯二醇替代衣康酸，合成了一系列高分子量窄分布的丁烯二醇基聚酯弹性体，具有高的相对分子质量和窄的相对分子质量分布，后续加工过程中交联更可控，其硫化剂用量与传统橡胶相当。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，进一步地说，是涉及一种丁烯二醇基聚酯弹性体及制备方法。

背景技术

聚酯作为一类可降解的聚合物，在高分子材料领域得到了非常广泛的研究和关注。当前，聚酯产业的年产量已经达到了千万吨级别，但其应用仍主要局限于塑料、纤维等方向，在橡胶领域鲜有涉及。有鉴于此，自2008年“生物基工程弹性体”的概念提出以来，北京化工大学首次提出并制备了多种生物基聚酯弹性体材料，进而拓宽了聚酯的应用领域。

聚酯弹性体的设计策略是：通过多元共聚破坏聚酯分子链的结晶行为，同时引入含有碳碳双键的单体，以为后期聚酯弹性体的交联提供反应位点。但是，在目前已开发的聚酯弹性体产品中，贡献双键的单体仍局限于二元酸,尤其是衣康酸。例如，专利CN101450985B公开的一种聚酯型生物工程橡胶及其制备方法中，用于后期化学交联的双键供体就是衣康酸。然而，衣康酸中双键的活性很高，在缩聚阶段存在易凝胶化的风险，且样品相对分子质量分布较宽；此外，使用过氧化物交联时，交联速度过快且交联剂用量过低，交联程度可控性不佳。

因此，需要开发一种新的聚酯弹性体。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种丁烯二醇基聚酯弹性体及制备方法。本发明选用含有高稳定性双键的1,4-丁烯二醇替代衣康酸，合成了一系列高分子量窄分布的丁烯二醇基聚酯弹性体，具有高的相对分子质量和窄的相对分子质量分布，因为1,4-丁烯二醇在高温缩聚过程中具有非常高的稳定性，不容易像衣康酸一样发生副反应(易导致产品分子量分布变宽)；并且，后续加工过程中交联更可控，其硫化剂用量与传统橡胶相当。

本发明的目的之一是提供一种丁烯二醇基聚酯弹性体。

所述丁烯二醇基聚酯弹性体的结构如下所示:

R_m1、R_m2为支化或未支化的链状烷基，R_m1、R_m2可以相同或者不相同；其中m1，m2表示碳原子数，2≤m1≤14；优选2≤m1≤10；2≤m2≤14；优选2≤m2≤10；m1，m2可以相等或不相等；

R_n1、R_n2为支化或未支化的链状烷基，R_n1、R_n2可以相同或者不相同；其中n1，n2表示碳原子数，2≤n1≤12,优选2≤n1≤8；2≤n2≤12；优选2≤n2≤8；；n1，n2可以相等或不相等；

x、y为1～3的整数，x、y可以相等或不等。

a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o表示聚合度；

其中，a、c、m、o不同时为0；e、k不同时为0；其它可同时为0；

本发明的目的之二是提供一种本发明目的之一所述的丁烯二醇基聚酯弹性体的制备方法。

包括：

将二元醇、二元酸和/或乳酸、抗氧剂、阻聚剂，在催化剂的作用下，进行酯化反应和聚合反应，制得丁烯二醇基聚酯弹性体；

所述二元醇为1,4-丁烯二醇和其他二元醇；所述其他二元醇为HO-R_m-OH、二甘醇、三甘醇、四甘醇中的一种或组合；

其中，R_m为支化或未支化的链状烷基，其中m表示碳原子数，2≤m≤14；优选2≤m≤10；