[發(fā)明專利]一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510059126.0
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104650326A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 應(yīng)高波;余金金
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江南益生物科技有限公司
• 主分類號: C08G63/12
• 分類號: C08G63/12;C08G63/60;C08G63/52;C08G63/698;C08G63/692;C08L67/04;C08L67/00;C08L67/06
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 張費微

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明技術(shù)屬于精細化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大分子量有機酯類產(chǎn)品及其制備方法，尤其涉及一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯及其制備方法。

背景技術(shù)

聚乳酸制品在快速發(fā)展的今天受到了越來越多的重視，其可生物降解性、良好的機械性能和物理性能奠定了其在材料領(lǐng)域中的地位。目前聚乳酸制品普遍存在耐熱性較差、脆性高、易分解、熱變形溫度低、抗沖擊性差等缺點，目前市場上也有一些對聚乳酸進行改性的改性助劑，如聚乳酸耐沖擊改質(zhì)劑、聚乳酸耐熱改質(zhì)劑、聚乳酸增韌劑等，但這些改性助劑也有各自的缺陷，如價格昂貴、只能改性聚乳酸某一方面缺點、改性助劑本身不降解等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的改性助劑價格昂貴、只能改性聚乳酸的單方面缺點、改性助劑本身不降解等缺陷，提供一種新的能對聚乳酸起到增韌、耐熱等主要功能且改性助劑本身能降解的聚二元酸-季戊四醇共聚酯及其制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，包括以下步驟：

（1）在室溫下，按二元酸二甲酯或二元酸二乙酯與二元酸的摩爾比為1：1~8：1，按二元酸二甲酯或二元酸二乙酯、二元酸兩者與季戊四醇的摩爾比為1：1~1：3的比例配制成共混物投入裝有電動攪拌器、電加熱器、回流冷凝器、測溫系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，并加入質(zhì)量分數(shù)是共混物的0.3%~3%的催化劑；

（2）將反應(yīng)釜逐步升溫，升至200℃~240℃，反應(yīng)4小時~6小時，得到預(yù)聚體；

（3）將反應(yīng)釜降溫至95℃~105℃，向預(yù)聚體中加入一種或幾種酸作為封端劑，所述的封端劑與預(yù)聚體的摩爾比是9：5~3：10，在120℃~140℃溫度下，反應(yīng)2小時~8小時；

（4）將反應(yīng)釜降溫至75℃~85℃，停機倒出，即得到一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯。

本發(fā)明工藝過程簡單、易于控制，基礎(chǔ)原料來源豐富，使得制備成本較低，通過本發(fā)明制備得到的聚二元酸-季戊四醇共聚酯，在聚乳酸中添加量為?1%~10%，添加后能顯著增加聚乳酸制品的韌度，使得聚乳酸制品的斷裂伸長率提高到200%以上，同時還能提高聚乳酸制品的耐熱性能，使聚乳酸制品的維卡軟化點可以達到125℃左右，且制得的聚二元酸-季戊四醇共聚酯本身可降解，更加環(huán)保。

作為優(yōu)選，上述所述的一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，所述步驟（1）中，所述的二元酸二甲酯是癸二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯中的任一種或任兩種以上的混合物，所述的二元酸二乙酯是癸二酸二乙酯、丁二酸二乙酯、己二酸二乙酯中的任一種或任兩種以上的混合物。以上單體屬于長鏈單體，能增加聚二元酸-季戊四醇共聚酯的柔性。

作為優(yōu)選，上述所述的一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，所述步驟（1）中的二元酸是癸二酸、己二酸、丁二酸、對苯二甲酸、酒石酸、富馬酸、二聚酸中的任一種或任兩種以上的混合物。以上單體屬于短鏈單體，能增加聚二元酸-季戊四醇共聚酯的剛性。

作為優(yōu)選，上述所述的一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，所述步驟（1）中還可以加入碳長鏈，所述的碳長鏈的質(zhì)量分數(shù)是共混物的1%~40%，所述的碳長鏈是蓖麻油、氫化蓖麻油、聚乙二醇、聚丙二醇中的任一種或任兩種以上的混合物。加入碳長鏈并選用以上單體，能降低聚二元酸-季戊四醇共聚酯的規(guī)整性，降低聚二元酸-季戊四醇共聚酯的熔點，有利于再次使用，且在此比例范圍內(nèi)，酯化率可達90%以上。

作為優(yōu)選，上述所述的一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，所述步驟（1）中的催化劑是鈦酸四丁酯、二月桂酸二丁基錫、氯化亞錫中的任一種或任兩種以上的混合物。選用以上單體，能夠更好更快地加速反應(yīng)進行。

作為優(yōu)選，上述所述的一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，所述步驟（1）中的二元酸二甲酯或二元酸二乙酯與二元酸的摩爾比是1：1~4：1，二元酸二甲酯或二元酸二乙酯、二元酸兩者與季戊四醇的摩爾比是1：1~1：1.5。在該比例下酯化率可達90%以上，且不會變成凝膠。

作為優(yōu)選，上述所述的一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，所述步驟（1）中的催化劑占共混物的質(zhì)量分數(shù)是0.3%~1%。在此比例范圍內(nèi)能更好更快地加速反應(yīng)的進行。

作為優(yōu)選，上述所述的一種聚二元酸-季戊四醇共聚酯的制備方法，所述步驟（3）中的封端劑是乙酸、肉桂酸、苯甲酸、檸檬酸、硼酸、磷酸中的任一種或任兩種以上的混合物。選用以上單體進行封端，能更好地提高聚二元酸-季戊四醇共聚酯對聚乳酸的改性性能。