[发明专利]一种多嵌段共聚物及其制备方法

说明书

一种多嵌段共聚物及其制备方法，将2,5‑呋喃二甲酸二甲酯与小分子二醇、聚醚混合酯交换反应，得到呋喃二甲酸二羟烷基酯；将呋喃二甲酸二羟烷基酯再与2,5‑呋喃二甲酸二甲酯进行第二次酯交换反应，得到预聚体；将预聚体进行缩聚，所述缩聚温度为200～220℃，缩聚时间1‑6小时。本发明制备方法具有反应温度低，能耗小，副反应少，产物颜色浅，性能可调等优点，有利于工业化应用。

技术领域

本发明属于多嵌段共聚物领域，涉及一种基于2,5-呋喃二甲酸二甲酯聚酯和脂肪族聚醚的多嵌段共聚物及其制备方法。

背景技术

传统聚合物材料在给人类生活带来极大方便的同时，其巨量的生产和应用导致了一系列资源以及环境问题。一方面，大部分传统聚合物材料的制备原料均来自于不可再生的石化资源，如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中仅PET的年产量即可达六千万吨以上且呈逐年递增趋势。另一方面，石化资源的大量消耗、燃烧导致的温室效应以及部分石化产品的不可生物降解性，造成了严重的环境问题。因此，开发利用可部分替代石化资源的可再生资源，实现化学工业和能源产业的可持续性发展，成为世界各国的共同愿景。

生物基高分子材料能够有效的减少环境污染和促进可持续发展，其中生物基聚酯在原料来源、环境效益和能源消耗方面的优势而得到广泛关注。2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)可通过生物质原料转化制得，DMFD可与二元醇反应制备具有呋喃环结构的聚酯。熔融缩聚法作为一种高效、经济的聚合方法已经被广泛应用于聚酯合成。

然而与传统对苯二甲酸基聚酯相比，DMFD基聚酯中呋喃环结构易在高温下氧化降解，其次由于FDCA中含有部分糖基杂质，使得制备的呋喃环聚酯颜色深、分子量低；尽管该类聚酯具有与对苯二甲酸基聚酯类似的性能，但韧性上的不足极大限制了其作为传统聚酯的替代品。目前的研究主要还是借鉴传统聚酯的高温(≥260℃)熔融缩聚技术，一方面能耗高，另一方面产物不可避免会颜色加深；相对温和、低温条件下缩聚工艺的研究和生产还很少看到相关的报道。所以研究制备具有一定韧性的高分子量、浅色DMFD基聚酯具有一定的科学和应用意义。

发明内容

解决的技术问题：针对上述缺陷，本发明提供一种基于2,5-呋喃二甲酸二甲酯聚酯和脂肪族聚醚的多嵌段共聚物及其制备方法。通过改变传统缩聚工艺，在相对低温条件下，将2,5-呋喃二甲酸-脂环/脂肪二醇聚酯硬段与脂肪族聚醚软段共聚，不仅可以得到高气体阻隔性、高韧性、高力学强度的热塑性塑料，还可以得到高强、高回复性聚酯弹性体，满足了不同的应用需求。

技术方案：一种多嵌段共聚物，结构式如下所示：其中m，n分别为各自嵌段的聚合度，m为不小于40的整数，n为0～40的整数；R₁选自-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂CH₂-、-CH₂CH₂OCH₂CH₂-、-CH₂C(CH₃)₂CH₂-、中的至少一种；R₂选自-CH₂CH₂-、-CH₂CH(CH₃)O-、-CH₂CH₂CH₂CH₂O-中的至少一种；p为4～60的整数。