[發明專利]一種石油樹脂改性的生物基聚酯及其制備方法

在審

• 申請號: 202110334228.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113150507A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 李愛元;孫向東;張慧波;蘇倡;彭振博;楊偉群;董艷杰;陳碧芬;陳艷君
• 申請（專利權）人: 寧波職業技術學院
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L57/02;C08G63/672
• 代理公司: 浙江中桓聯合知識產權代理有限公司 33255
• 代理人: 朱萍

本發明屬于高分子材料技術領域，特別涉及一種石油樹脂改性的生物基聚酯及其制備方法。本發明石油樹脂改性的生物基聚酯，其包括以下重量份數的組分：呋喃二甲酸和/或其酯化物30?80份、乙二醇20?70份、石油樹脂5?20份。通過添加石油樹脂使得聚酯材料的熔融指數由32.1g/10min提升至46.1g/10min及以上，說明PEF的加工流動性得到顯著改善，可以避免PEF加工時由于受熱時間過長而出現黃化、降解等現象；同時半結晶時間由30.9min延長至38.7min及以上，說明PEF的結晶速率明顯降低，結晶時間延長，有助于提高PEF產品的透明度。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，特別涉及一種石油樹脂改性的生物基聚酯及其制備方法。

背景技術

聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)是以生物基的呋喃二甲酸或其酯化物和二元醇為原料制得的一種全生物基綠色聚酯，其與石油基對應物聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)相比，具有更高的玻璃化轉變溫度(87℃)、拉伸模量(2.8GPa)及更加優異的氣體阻隔性能?；谏鲜鲂阅埽琍EF一直被視為一種可以代替PET用于食品包裝、塑料瓶、薄膜等領域的聚酯材料。

然而PEF受熱時間過長會出現黃化、降解等不良現象，因此在其注塑、吹膜等高溫加工過程中，需要較高的流動性，以盡可能縮短高溫接觸時間，避免黃化和降解等不良現象的出現；另外，現有PEF產品顏色較深，嚴重制約其在包裝、塑料及薄膜制品中的應用。現有中國發明專利(CN107840948A)公開了一種在生物基組合物中添加呋喃二甲酰氯改善生物基呋喃聚酯顏色深的技術問題，其主要依賴呋喃二甲酰氯與組分中二元醇發生親核取代反應生成白色酯化物，無疑增加了反應過程復雜性，增加了副產物產生可能性，同時呋喃二甲酰氯具有較強的腐蝕性能，若使用不當很容易被其腐蝕，且呋喃二甲酰氯價格昂貴(約990元/g)，大大增加了生物基呋喃聚酯生產成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提供一種具有優異加工流動性、較高透明度及較低生產成本的經石油樹脂改性的生物基聚酯。

本發明的上述目的可以通過下列技術方案來實現：一種石油樹脂改性的生物基聚酯，其包括以下重量份數的組分：呋喃二甲酸和/或其酯化物30-80份、乙二醇20-70份、石油樹脂5-20份。

石油樹脂中含有羥基等基團，將其作為原料添加，其能夠與其他材料組分相互作用，提高組分間的相容性，改善PEF的加工流動性，避免PEF加工時由于受熱時間過長而出現黃化、降解等現象；同時其還可以降低PEF的結晶速率，延長結晶時間，有助于提高PEF產品的透明度。但對于本申請而言，石油樹脂添加量低于5份時，獲得的生物基聚酯流動性改善不明顯，隨著含量的增加，生物基聚酯材料的流動性改善越來越明顯，但拉伸強度會逐漸減低，當石油樹脂添加量高于20份時生物基聚酯材料的拉伸強度會大幅度降低，需將其含量嚴格控制在上述范圍。

進一步優選，所述石油樹脂的重量份數為5-15份。

作為優選，所述石油樹脂為C5石油樹脂、C9石油樹脂、氫化C5石油樹脂、氫化C9石油樹脂中的至少一種。

進一步優選，所述石油樹脂的相對數均分子量為300-3000。

作為優選，所述石油樹脂改性的生物基聚酯還包括酯化或酯交換催化劑、縮聚催化劑，其用量均為呋喃二甲酸和/或其酯化物的0.2-0.5mol％。對于本發明反應而言，催化劑量太少，活性低，不能激發反應；而量太多，反應又會產生暴聚，影響產品性能，因此需要嚴格按照上述比例范圍進行添加。

進一步優選，所述酯化或酯交換催化劑為無水乙酸鋅、無水乙酸錳中的至少一種。

進一步優選，所述縮聚催化劑為醋酸銻、乙二醇銻、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯中的至少一種。

本發明的另一個目的是提供一種上述石油樹脂改性的生物基聚酯的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：