[发明专利]一种可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯及其制备方法与应用。所述制备方法包括：使包含脂肪族二酸和/或脂肪族二酸酯化物、呋喃类物质和/或噻吩类物质、吡啶酮二甲酸和/或吡啶酮二甲酸酯化物、二元醇、酯化催化剂和/或酯交换催化剂的第一混合反应体系反应，获得中间产物；以及，在真空条件下，使包含缩聚催化剂、稳定剂和所述中间产物的第二混合反应体系反应，制得可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯。本发明制备的可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯具有快速降解性能和优异的紫外屏蔽性与气体阻隔性，可广泛应用于食品包装材料、地膜等领域。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯及其制备方法与应用。

背景技术

常见的可降解聚酯比如聚乳酸(PLA)，聚己内酯(PCL)、聚乙醇酸(PGA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等虽然降解性能较佳，但也存在热力学性能、阻隔性能较差，并缺少紫外屏蔽能力的问题。对于一些食品、饮料、药品，其包装材料需要有良好的气体阻隔与抗紫外能力来保护产品的质量稳定。比如食用油中添加的VA与VC，啤酒等发酵产品会因紫外辐射而加速变质。包装材料较低的氧气阻隔性也会使食品药品加速氧化变质。此外，包装材料作为一种一次性产品，赋予其快速降解性能可以极大地降低“白色污染”对于环境的不良影响。目前还缺少一种同时具有高阻隔性、紫外屏蔽性佳并且具有快速降解性质的包装材料。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯的制备方法与应用，其包括：

使包含脂肪族二酸和/或脂肪族二酸酯化物、呋喃类物质和/或噻吩类物质、吡啶酮二甲酸和/或吡啶酮二甲酸酯化物、二元醇、酯化催化剂和/或酯交换催化剂的第一混合反应体系反应，获得中间产物；

以及，在真空条件下，使包含缩聚催化剂、稳定剂和所述中间产物的第二混合反应体系反应，制得可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯。

本发明实施例还提供了前述的制备方法制得的可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯，所述可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯具有如具有式(II)所示的结构：

其中，R为环状二元醇或脂肪族二元醇的碳链结构，R′为脂肪族二元酸的碳链结构，p、q独立地选自1～10的整数；m、n独立地选自0～10的整数；X为-NH、-NCH₃、O或S，y为1-2。

本发明实施例还提供了前述的可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯于食品、饮料或药品的包装材料或地膜中的用途。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过添加吡啶酮二甲酸达到紫外屏蔽的效果，并且其结构为稠环，赋予聚酯链段较高的刚性，从而提高聚酯的耐热性；

(2)本发明采用原位聚合的方式赋予聚酯产品抗紫外的性能，材料性质均一稳定；

(3)本发明中的吡啶酮二酸来源绿色，可由生物基单体柠檬酸与L-半胱氨酸简便合成；

(4)本发明中通过引入适当含量的呋喃环与噻吩环结构，在不影响降解性能的同时提高体系的气体阻隔性；

(5)本发明提供的可降解高阻隔抗紫外生物基聚酯同时具有快速降解性能和优异的紫外屏蔽性与气体阻隔性，可广泛应用于食品包装材料、地膜等领域。

附图说明