[發明專利]一種可生物降解高分子量聚酯合成方法及用途

在審

• 申請號: 202011005175.3
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112142963A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 程正載;熊景;陳俊;馬里奧高斯爾;孫欣;賈如艷;袁貝貝;天威
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C08G63/685
• 分類號: C08G63/685;C08G63/90;C08G63/85;A61L17/10;C08J7/044;C08J7/06;C08J5/18;G09F9/30;C08L67/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可生物降解高分子量聚酯合成方法及用途，屬于聚酯合成領域。以2,6吡啶二羧酸和二羥基化合物為原料，采用熔融聚合法合成系列新型可生物降解高分子量聚酯。合成方法：N₂保護下，原料在催化劑作用下，160?185℃攪拌反應4.0?5.0h，然后升溫至200?220℃，5?15KPa環境反應2.0?3.5h，抽真空2.0?3.0h得到聚合物粗品。粗品冷卻后，加入氯仿、溶解、過濾，在濾液中加入乙醇或丙醇等低碳醇，至沉淀不再生成。離心過濾，所得沉淀用乙醇洗滌除雜，在50?60℃真空干燥3.0?4.0h得所需高分子量聚酯。本發明得到的聚酯重均分子量M_w值為210，000?280，000Da，分子量分布M_w/M_n值寬達3.0?4.9。本發明所制高分子量聚酯可用作醫用材料手術縫合線的主體組分，亦可用作柔性可折疊的曲面顯示面板基材。

技術領域

本發明屬于生物降解聚酯領域技術，具體涉及可生物降解高分子量聚酯制備方法。以2，6吡啶二羧酸和含氮的二羥基化合物為原料，采用熔融聚合法合成系列高分子可生物降解新型聚酯，可用作醫用材料手術縫合線的主體組分，也可以用作柔性可折疊彎曲的曲面顯示面板的基材。

背景技術

隨著塑料工業的發展，合成高分子材料在工農業生產和日常生活的各個領域發揮著極其重要的作用。然而，由于塑料的某些優異性能，導致其在使用后不易腐爛，日積月累，嚴重影響了地球的生態環境。尋求一種環境友好的新材料來緩解傳統塑料帶來“白色污染”已經刻不容緩，近年來，生物可降解聚酯由于其降解特性，已成為國內外研究的熱點。生物可降解聚酯材料能夠被自然界中的多種微生物或動植物體內酶分解、代謝，最終生成二氧化碳和水，從而不對環境造成污染。由于其力學性能、加工性能基本和傳統塑料相媲美，因此將來有望能夠解決傳統塑料帶來的“白色污染”。

姜敏^［1］（[1]姜敏,等.聚苯二甲酸-2,5-呋喃二甲酸乙二醇無規共聚酯的合成與表征[J]. 高分子學報, 2013, 46(8):1092-1098.）等以2,5-呋喃二甲酸(FDCA)和乙二醇(EG)為原料，用直接酯化法合成聚2,5呋喃二甲酸乙二醇酯（PET），聚酯PET具有一定的熱穩定性、力學性能。2,5呋喃二甲酸（FDCA）和乙二醇（EG）可以來源于生物質，從而可以減少聚酯產品的生產對石油基原料的依賴，但采用乙二醇和2,5-呋喃二甲酸為原料，通過酯化縮聚方法所合成的聚酯，透明性較差，聚酯的顏色較深，分子量不高，不能滿足手術縫合線對色度和力學性能的要求，且具有較大的毛細管現象，易引起感染并發癥^［2］（[2］催紅星，張倩.手術縫合線的研究進展[J]. 生物科技, 2005，2005(07):25-31. ）而且所得聚酯的拉伸性能不好，無法加工成為超薄厚度的薄膜。2，6吡啶二羧酸是一種重要的生物質來源酸，可廣泛來源于自然界，為可再生資源。

發明內容

現有生物基聚酯存在分子量低，熔點低、力學性能、加工性能差，且催化聚合體系的催化劑用量大、催化聚合效率低而導致聚合產物顏色深、透光性能差，所得聚酯分子量一般只有幾萬，其力學性能特別是拉伸強度、延展性能等指標參數較低，導致拉伸性能或成膜性能差，無法加工成為醫用手術縫合線，也無法制備出高強度超薄聚酯膜，從而限制了現有聚酯在醫用材料領域及膜組件等領域的有效應用，此外現有聚酯的生物降解性能普遍較差，導致其使用后被廢棄到自然環境中時會造成環境生態影響針對上述問題，本發明的主要目的是提供一種高分子量生物可降解聚酯的制備方法及其應用，具體為：以2，6吡啶二羧酸和含氮的二羥基化合物為原料，采用熔融聚合法合成系列可生物降解高分子量聚酯的制備方法。該高分子量的聚酯與現有文獻報道的聚酯相比，其分子量超高、熔點高、熱穩定性好，力學性能強，黏度高，具有良好的拉伸與成膜性能。

本發明采用如下技術方案：

為更好地實現本發明的技術方案，本發明公開了可生物降解高分子量聚酯制備方法，該種可生物降解高分子量聚酯制備方法，包括如下步驟：