[发明专利]一种生物降解聚酯及其制备方法

说明书

本发明提供了一种生物降解聚酯及其制备方法。本发明提供的生物降解聚酯，由包括以下重量份组分的原料制得：160～480份的PET材料，85～260份的聚(碳酸酯‑醚)二元醇，0.3～18份的聚(碳酸酯‑醚)多元醇，16～115份的二元酸，0.08～0.5份的抗氧剂，0.2～1.6份的催化剂。本发明以废弃PET为原料，同时引入上述其它原料，成功合成了生物降解聚酯，不仅完成了废弃PET的化学回收，而且得到的材料可生物降解，且材料具有良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及有机材料领域，特别涉及一种生物降解聚酯及其制备方法。

背景技术

2018年，全球聚对苯二甲酸二乙醇酯(PET)产量高达7968万吨，同时平均每年仍以8.5％的速率迅猛增长。然而，PET在自然界中难以降解，填埋或焚烧处理都对环境造成巨大的压力，大量的废PET亟待回收处理。

废PET聚酯材料的回收方法包括物理法和化学法。物理法主要采用机械加工得到低价值的化学品，经济性较差。因而，化学法已经成为废PET聚酯材料回收的主要方法，将其解聚成单体或者其他低聚物，再进一步加工利用。日本帝人公司2002年开发了将PET瓶通过化学回收方法制备对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)的工艺，通过将PET碎片分散在乙二醇中，在198℃下解聚为对苯二甲酸双羟乙酯，然后与甲醇在65℃条件下，通过酯交换反应生成DMT和EG，再用重结晶法得到DMT，用蒸馏法回收EG。目前所有的PET化学回收都是制备成小分子的DMT单体，无法得到高效、高附加值的回收。

我国1990年塑料制品产量仅为550万吨，到2019年全国塑料制品产量已达8184万吨，同比增长3.91％。然而大量塑料制品使用废弃后，无法降解以及回收利用，给环境带了了巨大的白色污染问题，已经成为全球关注的热点，生物降解塑料近年来已经成为该领域发展趋势。据欧洲生物塑料协会2019年9月发布的数据显示，全球生物塑料年产能为211.4万吨，其中生物降解塑料(包括聚己二酸-丁二醇-对苯二甲酸酯(PBAT)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、淀粉基降解塑料等)占比为55.5％，为117.4万吨，预计到2024年，全球生物降解塑料年产能将达到133.4万吨，年复合增长率为2.7％。

尽管生物降解材料可以缓解白色污染的问题，但是其原料几乎全部来源于大量的石化资源，不完全依赖于石化资源的方法制备生物降解塑料的研究是该领域的研究难点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物降解聚酯及其制备方法。本发明提供的生物降解聚酯及制备方法，以废弃PET为原料，不仅完成了废弃PET的化学回收，而且得到的材料可生物降解，且材料具有良好的力学性能。

本发明提供了一种生物降解聚酯，由包括以下重量份组分的原料制得：

优选的，所述聚(碳酸酯-醚)二元醇的数均分子量为3300～6000g/mol，碳酸酯单元含量为30wt％～55wt％。

优选的，所述聚(碳酸酯-醚)多元醇选自羟基官能度为6和羟基官能度为4的聚(碳酸酯-醚)多元醇中的一种或几种。

优选的，所述羟基官能度为6的聚(碳酸酯-醚)多元醇的数均分子量为1600～7900g/mol，碳酸酯单元含量为40wt％～51wt％。

优选的，所述羟基官能度为4的聚(碳酸酯-醚)多元醇的数均分子量为1500～3050g/mol，碳酸酯单元含量为32wt％～46wt％。

优选的，所述二元酸选自C3～C16烷基二元酸中的一种或几种。