[發明專利]一種聚呋喃二甲酸丁二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯共混物的制備方法

有效

• 申請號: 201910618513.1
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110229480B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 張小琴;王靜剛;劉小青;慎昂;朱錦
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩

本申請公開了一種聚2,5?呋喃二甲酸?1,4?丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4?丁二醇酯共混物的制備方法，包括以下步驟：將含有聚2,5?呋喃二甲酸?1,4?丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4?丁二醇酯的混合物，熔融共混，得到所述聚2,5?呋喃二甲酸?1,4?丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4?丁二醇酯共混物。該共混物降低聚對苯二甲酸1,4?丁二醇酯的熔點，更低的熔點有利于降低合成和加工溫度，減少能量消耗，進一步得到具有高氣體阻隔性能的生物基共混物。如此，可以更好地滿足共聚酯材料在食品包裝、藥品包裝、汽車、電子等領域的應用需求。

技術領域

本發明涉及一種聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混物的制備方法，制備的聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混物制備成聚酯結構件、阻隔膜、阻隔瓶，用于食品包裝、藥品包裝、汽車、電子等領域。

背景技術

目前，廣泛使用的生物基高分子材料主要有聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸(PHA)、聚羥基乙酸(PGA)、聚丁二醇丁二酸酯(PBS)等。它們都屬于脂肪類聚合物，由于分子結構中缺乏剛性芳香環結構，其力學性能(如強度、模量、抗蠕變等)與耐熱性能(如熱機械性能、熱變形溫度等)均明顯低于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、芳香尼龍(PA)、雙酚A型環氧樹脂(Epoxy)等石油基高分子材料，嚴重限制了它們的應用范圍。2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)的分子結構中含有芳香環，用于合成生物基高分子材料可有效提高材料的耐熱性能、機械性能，同時聚呋喃二甲酸1,4-丁二醇酯的氧氣和二氧化碳阻隔性可以比聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯提高3-5倍，因此通過將聚呋喃二甲酸1,4-丁二醇酯加入到聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯可以有效提高聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯的氣體阻隔性能和生物基含量。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種高分子量高氣體阻隔生物基共混物的制備方法。所述制備方法中，采用聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯與聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混，組成聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯與聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混物，從而在一定程度上降低聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯的熔點，更低的熔點有利于降低合成和加工溫度，減少能量消耗，進一步得到具有高氣體阻隔性能的生物基共混物。如此，可以更好地滿足共聚酯材料在食品包裝、藥品包裝、汽車、電子等領域的應用需求。

所述聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混物的制備方法，包括以下步驟：

將含有聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯的混合物，熔融共混，得到所述聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混物。

可選地，所述含有聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯的混合物中聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯與聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯的質量比為0.01-0.99:0.99-0.01。

可選地，所述含有聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯的混合物中聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯與聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯的質量比為1:9、2:8、3:7、4:6、6:4、7:3、8:2、9:1及其任意兩個比值之間的范圍值。

可選地，所述聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混物的特性粘度為0.75-1.20dL/g。

可選地，所述聚2,5-呋喃二甲酸-1,4-丁二醇酯和聚對苯二甲酸1,4-丁二醇酯共混物的特性粘度的上限選自0.75dL/g、0.83dL/g、0.88dL/g、0.93dL/g、0.95dL/g、1.05dL/g、1.06dL/g、1.10dL/g、1.17dL/g、1.20dL/g及其任意兩個數值之間的范圍值。