[发明专利]基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯及其制备方法和制品

说明书

本发明涉及一种基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯及其制备方法和制品，该制备方法包括以下步骤：使包含二甘醇酸或其酯化物、二元醇以及酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在保护性气氛下进行反应，得到中间产物，其中，二元醇包括脂环二元醇和/或丁二醇，所述脂环二元醇具有至少两种能够相互转变的构象；以及使包含中间产物和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下进行反应，得到的聚酯具有优异的耐热性、韧性以及可降解性能，可用于制备食品包装材料、地膜、组织工程材料等制品，应用广泛。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯及其制备方法和制品。

背景技术

目前，广泛使用的聚酯包括聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸(PHA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚丁二醇丁二酸酯(PBS)等，其中，聚乳酸(PLA)因其生物质来源以及生物降解的特点，最有望替代石油基高分子材料；然而，聚乳酸的性质硬而脆，不利于加工成制品，并且，聚乳酸的耐热性不佳，极大的限制了应用范围。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯及其制备方法和制品，该聚酯具有优异的耐热性、韧性以及可降解性能，可用于制备食品包装材料、地膜、组织工程材料等制品，应用广泛。

本发明提供了一种基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯的制备方法，包括以下步骤：

使包含二甘醇酸或其酯化物、二元醇以及酯化或酯交换催化剂的第一混合反应体系在保护性气氛下进行反应，得到中间产物，其中，所述二元醇包括脂环二元醇和/或丁二醇，所述脂环二元醇具有至少两种能够相互转变的构象；以及

使包含所述中间产物和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下进行反应，得到基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯。

在一实施方式中，所述丁二醇与所述脂环二元醇的摩尔比为1:9-9:1。

在一实施方式中，所述脂环二元醇包括顺式-1,4-环己烷二甲醇、反式-1,4-环己烷二甲醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、4,4-联环己烷二醇、1,4-环己烷二醇、1,3-环己烷二醇、1,2-环己烷二醇、三环癸烷二甲醇或五环十五烷二醇中的至少一种。

在一实施方式中，当所述脂环二元醇包括顺式-1,4-环己烷二甲醇和反式-1,4-环己烷二甲醇时，所述顺式-1,4-环己烷二甲醇与所述反式-1,4-环己烷二甲醇的摩尔比为0.25:1-4:1。

在一实施方式中，所述二元醇与所述二甘醇酸或其酯化物的摩尔比为120:100-300:100。

在一实施方式中，所述酯化或酯交换催化剂包括锌系催化剂、锰系催化剂、钛系催化剂、锡系催化剂中的至少一种，所述酯化或酯交换催化剂与所述二甘醇酸或其酯化物的摩尔比为0.3:1000-3.0:1000；

及/或，所述稳定剂选自磷系稳定剂，所述稳定剂与所述二甘醇酸或其酯化物的摩尔比为0.4:1000-3.0:1000。

在一实施方式中，当所述酯化或酯交换催化剂选自锌系催化剂时，所述使包含所述中间产物和稳定剂的第二混合反应体系在真空条件下进行反应的步骤中还加入缩聚催化剂，所述缩聚催化剂包括钛系催化剂、锡系催化剂、锑系催化剂、锗系催化剂中的至少一种，所述缩聚催化剂与所述二甘醇酸或其酯化物的摩尔比为0.3:1000-3.0:1000。

在一实施方式中，所述第一混合反应体系在保护性气氛下进行反应的温度为160℃-240℃，时间为2h-6h，所述第二混合反应体系在真空条件下进行反应的步骤中，真空度在200Pa以内，温度为220℃-290℃，时间为1.5h-6h。

一种基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯，由如上述的基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯的制备方法制备得到。

一种制品，所述制品由如上述的基于二甘醇酸或其酯化物的聚酯制成。