[发明专利]一种生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺及其制备方法，制备方法为：在催化剂和含磷助催化剂的作用下，将芳香族酰胺二醇与直链脂肪族二酸进行缩聚反应制得生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺，其中，含磷助催化剂为含磷酸氢的铵盐、含磷酸氢的钙盐、含磷酸氢的钠盐或含磷酸氢的镁盐；制得的生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺主链由芳香族酰胺二醇单元与直链脂肪族二酸单元交替键接而成，生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺的重均分子量为3000～100000g/mol。本发明的制备方法操作简单，无污染，副产物少，最终制得的生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺具有良好得生物降解性能，而且交替结构规整，分子量较高，热性能和机械性能良好。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺及其制备方法。

背景技术

随着人们环保意识的增强，对环境问题的关注日益增多，越来越多的研究人员将注意力集中在新型生物可降解聚合物的开发上。聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚羟基丁酸-羟基戊酸脂(PHBV)和聚乳酸(PLA)是目前最典型的生物可降解聚合物，已经实现工业化，在日常塑料制品、包装材料及医疗制品中得到了一些应用，但存在价格高、耐热性能差、机械性能不好以及存储过程中分子量下降明显、物性劣化等问题。聚酯酰胺是一类大分子链中包含酰胺键和酯键的高分子化合物，使其同时具有聚酯的可降解性和聚酰胺优异的耐热性和机械性能。

根据聚合物的结构，聚酯酰胺可分为无规型、嵌段型和交替型三种。无规型聚酯酰胺的合成一般采用的是一锅法，根据投料的单体来制备不同的无规型的聚酯酰胺，美国专利US0065314(2005)报道了以己二酸、1,4-丁二醇、己内酰胺、己二胺为原料，在支化剂季戊四醇的作用下合成一种三嵌段可生物降解聚酯酰胺，该材料具有良好的拉伸性能、断裂伸长率及可生物降解性，但是所制备得到的是无规性的聚酯酰胺，结晶度并不好且熔点较低；嵌段型聚酯酰胺一般应用于聚酯酰胺的共聚改性居多；交替型聚酯酰胺的制备可以采用溶液或者熔融聚合的方法合成，一般来说采用两步法合成，即先制备一种二酰胺二醇或二酰胺二酯单体，再与单体二酸进行反应生成具有交替结构的聚合物，中国专利CN1310194A(2001)、CN1124304C(2003)、CN101020746A(2007)报道了以二异氰酸酯或二噁唑啉扩链脂肪族聚酯预聚体制备嵌段型高分子量的聚酯酰胺，但这种方法制备的聚酯酰胺的酰胺键含量较低，跟相应的脂肪族聚酯相比，热性能和机械性能没有明显提高。

交替型聚酯酰胺相较于前两种类型的聚酯酰胺来说结构更加规整，利于结晶，热性能和机械性能比前两种聚酯酰胺相比更加优异，但是现有技术制得的交替型聚酯酰胺往往存在分子量不高、热性能差、机械性能不好等问题。

发明内容

本发明提供一种生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺及其制备方法，目的是解决现有技术中生物可降解交替型聚酯酰胺分子量不高、热性能差、机械性能不好的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺的制备方法，在催化剂和含磷助催化剂的作用下，将芳香族酰胺二醇与直链脂肪族二酸进行缩聚反应制得生物可降解交替型芳香族聚酯酰胺，其中，含磷助催化剂为含磷酸氢的铵盐、含磷酸氢的钙盐、含磷酸氢的钠盐或含磷酸氢的镁盐。