[發明專利]一種可降解的硫代脂肪族芳香族聚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201710408458.4
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107226902B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 唐然;程正載;王云;劉盼盼;胡海;曾勝
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C08G63/688
• 分類號: C08G63/688;C08G63/90
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種可降解的硫代脂肪族芳香族聚酯及其制備方法，所述方法包括：將硫代二丙酸、芳香族二元醇及催化劑，置于150℃～190℃及氮氣保護下進行酯化反應，得到中間產物；停止通入氮氣，將所述中間產物置于190℃～230℃及抽真空狀態下進行縮聚反應，得到聚合物；在所述聚合物中加入有機溶劑，所述聚合物大部分溶解，得到清液，將所述清液滴入醇類溶劑中，生成白色沉淀物，離心分離，得到白色固體，將所述白色固體進行醇洗及干燥，得到一種可降解的硫代脂肪族芳香族聚酯。本發明方法合成了一種兼具良好的使用性能和優異的的降解性能的硫代脂肪族芳香族聚酯材料。

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，尤其涉及一種可降解的硫代脂肪族芳香族聚酯及其制備方法。

背景技術

塑料由于價格低廉及具有多用途性，已廣泛應用于工、農業和人們的日常生活中。但塑料使用廢棄后難以自然降解，造成了″白色污染”。聚酯是一類用途廣泛的高分子材料，常見的有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，具有良好的物理機械性能，廣泛應用于各類食品和飲料的包裝。但這類聚酯極難降解，廢棄后易成為白色污染物。因此，尋找具有優異的使用性能和降解性能的聚酯，成為高分子材料合成領域的一大研究熱點。

近年來，許多科學家都致力于能在自然環境條件下降解的聚酯的研究。目前可自然降解的聚酯類聚合物，其主鏈大都由脂肪族結構單元通過易水解的酯鍵連接而成，主鏈柔順，因而在堆肥或在自然狀態下易于分解。

然而隨著研究的不斷深入，脂肪族聚酯自身的弊端慢慢顯現出來，分解溫度低和熱性能差，從而不能滿足實際熱加工要求。而芳香族聚酯具有較高的分解溫度、良好的熱穩定性能，價格低廉，但其降解性能很差。因此，尋找合適的脂肪族和芳香族單體，合成兼具脂肪族聚酯和芳香族聚酯的各自優點的聚酯產品，成為高分子聚酯材料合成研究的熱點。

發明內容

針對現有技術中的上述問題，本發明的主要目的在于提供一種可降解的硫代脂肪族芳香族聚酯及其制備方法，所述方法合成了具有良好的降解性能的脂肪族芳香族聚酯材料。

為了解決上述問題，本發明采用如下技術方案：一種可降解的硫代脂肪族芳香族聚酯的制備方法，所述方法包括：

將硫代二丙酸、芳香族二元醇及催化劑，置于150℃～190℃及氮氣保護下進行酯化反應，得到中間產物；

停止通入氮氣，將所述中間產物置于190℃～230℃及抽真空狀態下進行縮聚反應，得到聚酯粗品。

作為進一步的優選，還包括所述聚酯粗品的提純，所述提純包括：在所述聚酯中加入有機溶劑，所述聚酯大部分溶解，得到清液，將所述清液滴入醇類溶劑中，生成白色沉淀物，離心分離，得到白色固體，將所述固體進行醇洗及干燥，得到所述硫代脂肪族芳香族聚酯。

作為進一步的優選，所述酯化反應的壓力(絕壓，下同)為101KPa，所述酯化反應的時間為2～3h。

作為進一步的優選，所述縮聚反應階段的壓力為50Pa～1000Pa，所述縮聚反應的時間為2-4h。

作為進一步的優選，所述縮聚反應階段包括：將所述中間產物抽真空至500Pa～1000Pa，在190℃～200℃條件下，反應1～2小時，在該真空度及溫度條件下，除掉縮聚反應生成的小分子副產物，促使可逆反應向縮聚反應方向進行；隨后升溫至200℃～230℃，抽真空至50Pa～500Pa，以便除去未反應的過量單體，同時加快縮聚反應的速率，反應1～2小時。

作為進一步的優選，所述硫代二丙酸和芳香族二元醇的摩爾比為1﹕1～1.1。

作為進一步的優選，所述芳香族二元醇選自間苯二酚二(2-羥乙基)醚，鄰苯二酚二(2-羥乙基)醚，對苯二酚二(2-羥乙基)醚。

作為進一步的優選，所述催化劑選自三氧化二銻、乙二醇銻、鈦酸正丁酯及醋酸銻的一種。