[發明專利]可降解飽和的聚酯酰胺脲及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210209635.3
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102702512A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 劉躍軍;謝偉;劉亦武
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: C08G69/44
• 分類號: C08G69/44;C08L77/12
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• 代理人: 暫無信息

1.一類可降解飽和的聚酯酰胺脲及其制備方法和應用，其預聚物結構式通式如下所示：?????????????????????????????????????????????????????????????????????????式中m為二元酸(酸酐)-二元醇酯的鏈節的摩爾數，m為1~10000，式中n為二元酸(酸酐)-尿素聚二酰脲的鏈節的摩爾數，n為1~10000，式中R可以是一下結構中的一種或幾種：

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式中R₁可以是一下結構中的一種或幾種：

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根據權利要求1所述的可降解飽和的聚酯酰胺脲，其特征在于所述的聚酯酰胺脲樹脂預聚物經擴鏈反應后，聚合物結構式特征如下所示：

a)?雙惡唑啉擴鏈:

式中??的結構為權利要求1中所述預聚物結構；

b)?二異氰酸酯擴鏈

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式中??的結構為權利要求1中所述預聚物結構，二異氰酸酯可以是甲苯二異氰酸酯（TDI）、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、對苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)；式中R₂可以是一下結構中的一種或幾種：

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根據權利要求1和要求2所述的一種環境可降解的聚酯酰胺脲樹脂的合成方法，其特征在于：該方法的步驟為：

（1）將二元酸（酸酐）、二元醇與尿素按一定摩爾比混合，裝入帶分水器的燒瓶中，置于硅油浴中，惰性氣體保護，電動攪拌，加熱反應一定時間，餾出副產物水分；

（2）切換成減壓反應裝置，調節高真空度反應一定時間，合成得到淡黃或黃色固態石蠟狀的聚酯酰胺脲低聚物；

（3）將聚酯酰胺脲低聚物與擴鏈劑按一定配比投入燒瓶中，置于硅油浴中，惰性氣體保護，電動攪拌，加熱反應一定時間，得無色或淡黃色粘稠液態的高分子量聚酯酰胺脲樹脂；

（4）擴鏈完畢后，降溫至160-170℃，加入一定量的納米SiO₂或MMT，充分攪拌，趁熱出料，冷卻至室溫得到無色或淡黃色的納米SiO₂或MMT填充改性的聚酯酰胺脲樹脂。

2.按照權利要求3所述的環境可降解的聚酯酰胺脲樹脂的合成方法，其特征在于：

步驟1所述二元酸（酸酐）:二元醇:尿素的摩爾比為2:1.8~1.0:0.2~1.0，所述的反應溫度為110℃~260℃，反應時間為30~600分鐘。

3.所述的二元酸（酸酐）一定包含己二酸和丁二酸中的至少一種，可能包含鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸，對苯二甲酸二甲酯中的一種，己二酸或丁二酸占二元酸（酸酐）總摩爾數的50?%以上。

4.所述的二元醇為1,4-丁二醇或1,3-丁二醇或一縮二乙二醇或乙二醇或丙二醇；步驟2所述的真空反應，反應時間為200-300分鐘，反應溫度為180℃~220℃，調節真空度至-0.05~-0.15MPa；步驟3中所述聚酯酰胺脲低聚物與擴鏈劑的配比為擴鏈劑占低聚物質量分數的2%~10%，反應溫度為60℃~200℃，反應時間為100~200分鐘；步驟4所述的納米SiO₂或MMT的質量數為體系總質量數的0%~20%。

5.?該類高分子量可降解的聚酯酰胺脲樹脂可直接使用納米SiO₂或MMT填充改性，得到納米SiO₂或MMT填充改性的聚酯酰胺脲樹脂。

6.?根據權利要求1所述的聚酯酰胺脲預聚物，其特征在于：所述的聚酯酰胺脲預聚物為淡黃色石蠟狀固體。

7.?按照權利2要求所述的可降解的聚酯酰胺脲樹脂和權利4要求所述的納米SiO₂或納米級O-MMT填充改性的聚酯酰胺脲樹脂，其特征在于：可用于制備環境可降解的農用地膜，垃圾袋，包裝材料、花盆、購物袋、醫學用品等；用后可作為水田、旱地作物的緩釋肥料；該類樹脂還有成本較低等優點。

8.?以下對本發明做出進一步說明：

本設計采用廉價原料尿素、常用不貴原料己二酸、丁二酸、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、一縮二乙二醇、乙二醇、丙二醇、鄰苯二甲酸酐、對苯二甲酸二甲酯和間苯二甲酸合成制備得到了成本較低、可降解、用后可作緩釋肥料的聚酯酰胺脲樹脂，該類樹脂及其填充改性樹脂可望用作農用地膜、垃圾袋、包裝材料、購物袋等的基體樹脂，并可回收作為水田、旱地作物的緩釋肥料，因此有較高的應用價值。