[发明专利]一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的可生物降解聚酯包括二元酸结构单元和二元醇结构单元；

其中，按100mol％的二元酸结构单元总量计，所述的二元酸结构单元包括80～94mol％的非磺酸基二元酸残基和6～20mol％的磺酸基二元酸残基；

所述的非磺酸基二元酸残基为脂肪族非磺酸基二元酸残基或芳香族非磺酸基二元酸残基中的至少一种；所述的磺酸基二元酸残基为脂肪族磺酸基二元酸残基或芳香族磺酸基二元酸残基中的至少一种；并且，所述芳香族磺酸基二元酸残基和芳香族非磺酸基二元酸残基之和占二元酸结构单元总量的0～60mol％；

所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯由非磺酸基二元酸或其二酯、磺酸基二元酸或其二酯或磺酸基二元酸二元醇酯以及二元醇反应制得，包括以下步骤：

(1)将摩尔比为1:1.10～2.50的非磺酸基二元酸或其二酯和二元醇在惰性气体保护和催化剂作用下在160℃～230℃下反应2-6小时，得到预聚物1；将摩尔比为1:1.10～4.50的磺酸基二元酸或其二酯和二元醇在惰性气体保护和催化剂作用下在160℃～230℃下反应2～6小时，得到预聚物2，磺酸基二元酸或其二酯与非磺酸基二元酸或其二酯的摩尔比为0.06～0.20:0.80～0.94；将预聚物1和预聚物2混合，得到预聚物；

或者，按非磺酸基二元酸或其二酯：磺酸基二元酸或其二酯：二元醇摩尔比为0.80～0.94:0.06～0.20:1.10～3.00的配方，先将磺酸基二元酸或其二酯和二元醇在惰性气体保护和催化剂作用下，在160℃～230℃下反应2-6小时；再加入非磺酸基二元酸或其二酯，在惰性气体保护作用下，在160℃～230℃下反应2-6小时，得到预聚物；

或者，按非磺酸基二元酸或其二酯：磺酸基二元酸二元醇酯：二元醇摩尔比为0.80～0.94:0.06～0.20:1.10～3.00的配方，先将非磺酸基二元酸或其二酯和二元醇在惰性气体保护和催化剂作用下，在160℃～230℃下反应2-6小时；再加入磺酸基二元酸二元醇酯，混合均匀，得到预聚物；

(2)将步骤(1)所得的预聚物在230℃～250℃和≤200Pa的绝对压力下缩聚1～5小时制得所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯。

2.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的磺酸基二元酸残基为间苯二甲酸-5-磺酸盐残基、丁二酸-2-磺酸盐残基或丁二酸-2-亚甲基磺酸盐残基中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的非磺酸基二元酸残基为含4～16个碳原子的脂肪族非磺酸基二元酸残基；或者，所述的非磺酸基二元酸残基包括至少一种含4-16个碳原子的脂肪族非磺酸基二元酸残基和至少一种芳香族非磺酸基二元酸残基。

4.根据权利要求3所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的脂肪族非磺酸基二元酸残基为1,4-丁二酸残基、1,5-戊二酸残基、1,6-己二酸残基、1,9-壬二酸残基、1,10-癸二酸残基、1,12-十二碳二酸残基、1,14-十四碳二酸残基、1,15-十五碳二酸残基或1,16-十六碳二酸残基中的至少一种；

所述的芳香族非磺酸基二元酸残基为对苯二甲酸残基、间苯二甲酸残基、2,6-萘二甲酸残基、2,5-呋喃二甲酸残基、2,5-噻吩二甲酸残基、4,4-二苯醚二甲酸残基或4,4-二苯甲酮二甲酸残基；所述的二元醇结构单元为乙二醇残基、1,3-丙二醇残基、1,4-丁二醇残基、1,5-戊二醇残基、1,6-己二醇残基、新戊二醇残基或1,4-环己烷二甲醇残基。

5.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯的特性粘数≥0.30dL/g。

6.根据权利要求1所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯，其特征在于，所述的高气体阻隔性的可生物降解聚酯的氧气阻隔性是相应的不含磺酸基二元酸残基的可生物降解聚酯的1.3倍以上。