[发明专利]一种可回收聚酯聚酰胺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酯聚酰胺。本发明还提供了上述聚酯聚酰胺的制备方法，单体M1、单体M2、共引发剂和催化剂混合反应，即得。本发明提供的聚酯聚酰胺具有可回收性，并且具有优异的热学性能和机械性能。该聚酯聚酰胺制备方法操作简单，催化剂为商业化化合物，来源广泛，成本低廉，催化活性高且可控性强，产物收率高。

技术领域

本发明属于高分子合成领域，具体涉及一种可回收聚酯聚酰胺及其制备方法。

背景技术

随着全球塑料生产量的增长，产量可达数百万吨/年。然而废弃塑料的处理主要是焚烧、填埋等，造成了大量的环境污染，亟需开发环保型材料。聚(γ-丁内酯)具有完全可回收的特点，能够完全降解至单体，可实现闭环循环，该材料不仅解决了塑料的最终处理问题，同时还能提供可持续使用的原料。然而，聚(γ-丁内酯)热学性能和机械性能不足，无法满足日常需求。

共聚方法是材料改性的一种重要的合成方法。聚酰胺具有优异的热学性能和机械性能，是一种良好的共聚材料。然而，γ-丁内酯和己内酰胺单体存在着极大的热力学差异，可聚合性能不同，γ-丁内酯和己内酰胺的共聚存在着严峻的挑战，γ-丁内酯和己内酰胺的共聚尚无文献报道。因此，实现γ-丁内酯和己内酰胺的共聚具有重要的研究价值。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可回收聚酯聚酰胺高分子材料。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明公开了一种聚酯聚酰胺，其结构式如下：

其中，n、m分别独立地选自10～100中的任意一个整数；

其中，R₁、R₂分别独立的选自乙基、丙级、丁基、己基、苯甲基、烯丙基或二缩乙二醇单甲醚基；R₃选自氢、甲基或亚甲基。

优选地，所述聚酯聚酰胺，其结构式如下：

更优选地，所述聚酯聚酰胺，其结构式如下：

如：

优选地，所述聚酯聚酰胺，其数均分子量为1000～50000g mol^-1，优选地，数均分子量为5610～26860g mol^-1。

优选地，所述聚酯聚酰胺，其熔点为40～200℃，优选地，为69～182℃；初始降解温度为150～400℃，优选地，为236～338℃；玻璃化转变温度为-60～140℃，优选地，为 -15～110℃。

优选地，所述聚酯聚酰胺在一定条件下能够快速降解，获得原料单体。

其中，降解条件为：催化剂为ZnCl₂(均聚物的1～2mol％)，反应温度为30～200℃，溶剂为甲苯(聚合物浓度为0.5g/mL)，反应时间为2～24h，回收率为20～70％。

优选地，该聚酯聚酰胺由单体M1和单体M2聚合而成；其中，单体M1为式I所述结构式中的任意一种；单体M2为式Ⅱ所述结构式中的任意一种；

本发明还提供了上述聚酯聚酰胺的制备方法，单体M1、单体M2、共引发剂和催化剂混合反应，即得。

优选地，单体M1、单体M2、共引发剂、催化剂的摩尔比为10～100：10～100：1： 0.1～10。

优选地，反应温度为-60～100℃，反应时间为5～1440min。

优选地，所述共引发剂为N-苯甲酰-α-苄氧基-ε-己内酰胺，其为式Ⅲ所述结构式中的任意一种：