[发明专利]半芳香族聚醚酯及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种半芳香族聚醚酯及其制备方法和应用，所述半芳香族聚醚酯包括衍生自下述组分的重复单元：第一组分A，基于第一组分A的总摩尔量，包括：a1)35至65mol％，优选40‑60mol％的至少一种脂肪族二羧酸或其酯衍生物或其酸酐衍生物，a2)35至65mol％，优选40‑60mol％的至少一种芳香族二羧酸或其酯衍生物或其酸酐衍生物，第二组分B，1,4‑丁二醇，第三组分C，聚(1,4‑丁二醇)，分子式为HO‑(CH₂CH₂CH₂CH₂‑O)_n‑H，其中n为2至200的整数，其中，基于第一组分A的总摩尔量，第三组分C中重复单元‑CH₂CH₂CH₂CH₂‑O‑的摩尔含量为1.5‑5.5mol％。

技术领域

本发明属于可生物降解聚酯技术领域，具体涉及一种半芳香族聚醚酯及其制备方法和应用，更具体涉及一种具有特定聚(1,4-丁二醇)含量的半芳香族聚醚酯及其制备方法和应用。

背景技术

目前广泛应用于工业及日常生活中的热塑性芳香族聚酯有着优良的热稳定性能和力学性能，便于加工，价格低廉。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯(PBT)，已广泛应用于纤维、膜和容器的制造中。然而，这些芳香族聚酯在使用废弃后难以降解，至今也没有观察到微生物对芳香族聚酯如PET、PBT有任何明显的降解作用。为了兼顾芳香族聚酯的优良性能，20世纪80年代以来，本领域技术人员致力于合成脂肪-芳香族共聚酯的研究，即在脂肪族聚酯中引入芳香链段，既保证了该共聚酯具有芳香族聚酯的优良性能，又保证了该共聚酯的可生物降解性。

热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT聚酯硬段(结晶相，提供强度)和聚醚软段(连续段)的嵌段线型共聚物。热塑性聚酯弹性体硬段的刚性、极性和结晶性使其具有突出的强度和较好的耐高温性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗冲性；软段聚醚的低玻璃化温度和饱和性使其具有优良的耐低温性和抗老化性。它兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性。与其他热塑性弹性体相比，热塑性聚酯弹性体的弯曲模量、柔韧疲劳性、耐温性、耐汽油和溶剂性等性能有显著的优势。但为了实现上述效果，通常软段聚醚的添加量高达20-50wt％以上，使得聚合物熔点降低，耐热性下降。例如，CN106478930A的实施例6添加聚(1,4-丁二醇)重复单元摩尔含量最高达67mol％(基于二酸摩尔含量100mol％)的聚(1,4-丁二醇)至PBT聚合体系，得到了柔韧性能好的热塑性PBT-聚(1,4-丁二醇)弹性体。但由于缺少脂肪族二酸，这种热塑性聚酯弹性体显然不具备生物降解性能。

CN1170419A公开了脂族-芳香族聚醚酯组合物，其添加聚乙二醇重复单元的摩尔含量高达217-682mol％(基于二酸摩尔含量100mol％)。另外，其聚合产物粘数偏低，未扩链产品粘数仅为60-110ml/g，甚至在使用六亚甲基二异氰酸酯扩链后产品粘数仅为112ml/g，性能较差。并且，其采用实验室规模的间歇聚合工艺(克级)，难以满足工业化生产需求。

自粘性外包装薄膜能够防止食品在冰箱中储存期间水分的蒸发，在微波炉中加热期间水分的蒸发、气味或味道的扩散，或在储存当中吸收其它气味或沾染灰尘。因此，自粘性外包装薄膜大量应用于家庭、餐馆和酒店中密封食品。自粘型保护膜的主要材质包括PP、PE、PET、PVC等，其中聚乙烯自粘膜具有柔软、韧性好、伸长率大、易于弯折加工和贴附性好等特点，在保护膜中占有较大市场份额。现全球每年自粘型保护膜用量约几百万吨，但包括PE在内的市场上所有现存的自粘型保护膜均是不可降解的高分子材料，相比于普通塑料，塑料保护膜的材质更薄，形状不固定，很少会重复使用，难以做到循环利用。塑料保护膜的大量使用以及缺乏后续处理，导致保护膜的浪费和污染日益严重，保护膜已经在扮演着环境杀手的角色。