[發明專利]一種聚酯酰胺及其制備方法

有效

• 申請號: 201410066476.5
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103788367B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 王松;季生象;劉亞棟;韓苗苗
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G69/44
• 分類號: C08G69/44
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及高分子聚合物制備技術領域，尤其涉及一種聚酯酰胺及其制備方法。

背景技術

聚酯酰胺是分子主鏈上含有酯鏈和酰胺鍵的聚合物。聚酯酰胺分為線型聚酯酰胺和交聯型聚酯酰胺，線型聚酯酰胺主要用作仿真絲的衣料和裝飾品；交聯型聚酯酰胺可作為塑料或增強塑料用于機械和電器等領域的零部件。

聚酯酰胺的制備方法一般為將二元醇和二元酸進行酯化反應，得到中間產物，將所述中間產物與二元胺進行縮聚反應，得到聚酯酰胺。如申請號為201010276371.4的中國專利公開了一種聚酯酰胺熱熔膠的制備方法，具體過程為：將對苯二甲酸和丙二醇及二甘醇在鈦酸四丁酯催化劑作用下進行酯化反應；將間苯二甲酸、脂肪族二羧酸、癸二胺和己內酰胺加入到上述酯化反應的產物中，進行縮聚反應；在上述縮聚反應體系中加入縮聚穩定劑2,6-叔丁基-4-甲基苯酚，進行減壓共縮聚，得到聚酯酰胺熱熔膠。現有技術制備得到的聚酯酰胺雖然具有較好的熱穩定性、耐熱性和耐寒性，但是這種方法制備得到的聚酯酰胺無法進行生物降解，造成了比較嚴重的環境污染問題。因此，制備可生物降解的聚酯酰胺是目前研究聚酯酰胺的重點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種聚酯酰胺及其制備方法，本發明提供的聚酯酰胺具有較好的可生物降解性。

本發明提供了一種聚酯酰胺，包括具有式（I）所示結構的重復單元：

式（I）中，R為亞烴基、醚基或聚醚基。

優選的，所述聚酯酰胺還包括具有式（II）所示結構的重復單元：

式（II）中，D為亞烴基，T為亞烴基、醚基或聚醚基；

所述式（I）與式（II）按照式（III）所示的結構連接：

式（III）中，R和T獨立的選自亞烴基、醚基或聚醚基，D為亞烴基。

優選的，所述式（I）中的R為碳原子數為2～24的亞烴基、醚基或聚醚基。

優選的，所述式（II）中的D為碳原子數為2～24的亞烴基；

所述式（II）中的T為碳原子數為2～24的亞烴基、醚基或聚醚基。

本發明提供了一種聚酯酰胺的制備方法，包括：

在催化劑的作用下，將谷氨酸與羥基數≥2的醇類化合物進行縮聚反應，得到聚酯酰胺。

優選的，所述催化劑和谷氨酸的質量比為1:（40～10000）；

所述谷氨酸和羥基數≥2的醇類化合物的摩爾比為（0.5～5）：1。

優選的，所述縮聚反應的反應溫度為120℃～260℃。

優選的，所述縮聚反應的反應原料還包括羧基數≥2的羧酸。

優選的，所述催化劑包括鈦酸四丁酯、辛酸亞錫、三氧化二銻、鈦酸四異丙脂、乙酸鋅和三氟甲基磺酸鈧中的一種或幾種。

優選的，所述聚酯酰胺的制備方法具體為：

將谷氨酸進行二聚反應，得到谷氨酸二酮哌嗪；

在催化劑的作用下，將所述谷氨酸二酮哌嗪與羥基數≥2的醇類化合物進行聚合反應，得到聚酯酰胺。

本發明提供了一種聚酯酰胺，包括具有式（I）所示結構的重復單元。本發明提供的聚酯酰胺中含有式（I）所示結構的重復單元，這種聚酯酰胺具有較好的可生物降解性，避免了環境污染的問題。此外，本發明以谷氨酸和羥基數≥2的醇類化合物為原料制備聚酯酰胺，谷氨酸為可再生材料，本發明采用谷氨酸為原料制備聚酯酰胺能夠節約能源，因此本發明提供的聚酯酰胺的制備方法成本較低。實驗結果表明，將本發明提供的聚酯酰胺在磷酸緩沖溶液中降解，10周內聚酯酰胺的分子量下降了53%～80%，本發明提供的聚酯酰胺具有較好的可生物降解性。

附圖說明

圖1為本發明實施例1得到的聚酯酰胺預聚物的核磁共振氫譜；

圖2為本發明實施例1得到的聚酯酰胺的降解測試結果。

具體實施方式

本發明提供了一種聚酯酰胺，包括具有式（I）所示結構的重復單元：

式（I）中，R為亞烴基、醚基或聚醚基。

在本發明中，所述式（I）中的R優選為碳原子數為2～24的亞烴基、醚基或聚醚基；更優選為碳原子數為2～18的亞烴基、醚基或聚醚基；最優選為碳原子數為2～12的亞烴基、醚基或聚醚基。在本發明中，所述亞烴基為烴類化合物失去兩個氫原子后剩余的基團，所述烴類化合物包括脂肪烴和芳香烴。