[發(fā)明專利]高強(qiáng)度高模量聚酯-聚碳酸酯共聚物、其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111513742.0
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN113968962B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯家祥;孫景輝;徐斌;張小琴;樊林;王靜剛;朱錦
• 申請（專利權(quán)）人: 勝華新能源科技（東營）有限公司;中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: C08G63/64
• 分類號: C08G63/64;C08G63/78;C08L69/00
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度高模量聚酯?聚碳酸酯共聚物、其制備方法及應(yīng)用。所述制備方法包括：將碳酸二酯、對苯二甲酸和/或其酯化物、己二酸和/或其酯化物、二元醇共聚，制備得到高強(qiáng)度高模量聚酯?聚碳酸酯共聚物。本發(fā)明將碳酸酯鍵引入聚酯?聚碳酸酯共聚物中，有利于降低共聚物中脂肪鏈含量，從而提高共聚物的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量以及氣體阻隔性能。此外，碳酸酯鍵的引入提高了分子鏈段的酯鍵密度，從而提高其降解性能。在碳酸酯和環(huán)狀二元醇的雙重作用下，聚酯?聚碳酸酯共聚物的耐熱性能較PBAT有所提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚酯-聚碳酸酯共聚物，具體涉及一種高強(qiáng)度高模量聚酯-聚碳酸酯共聚物及其制備方法與應(yīng)用，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)是一種商品化的熱塑性可降解聚酯塑料，由柔性的脂肪鏈段和剛性的芳香鏈段組成，綜合了脂肪族聚酯的優(yōu)異降解性能和芳香族聚酯的良好力學(xué)性能，在農(nóng)用地膜、快遞包裝、外賣包裝、一次性塑料包裝如購物袋和垃圾袋、一次性餐具和3D打印等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。在全球禁塑令日趨嚴(yán)格的形勢下，PBAT的可降解優(yōu)勢愈發(fā)得以凸顯，但是這樣也造成了PBAT價格的迅猛上漲。自2020年全球限塑、禁塑政策陸續(xù)發(fā)布以來，PBAT的價格已經(jīng)由2～2.2萬元/噸上漲到2.4～2.6萬元/噸。因此，有必要采取有效方法降低其成本。此外，PBAT的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量偏低，在降低成本的同時，也可以提高其拉伸強(qiáng)度和拉伸模量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種高強(qiáng)度高模量聚酯-聚碳酸酯共聚物、其制備方法及應(yīng)用，以降低PBAT的成本，并克服現(xiàn)有PBAT強(qiáng)度、模量偏低的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種高強(qiáng)度高模量聚酯-聚碳酸酯共聚物的制備方法，其包括：

(1)在保護(hù)性氣氛下，使包含碳酸二酯、第一種二元醇、第一酯交換催化劑的第一混合反應(yīng)體系在90～220℃進(jìn)行酯交換反應(yīng)，結(jié)束后溫度降低至室溫，之后在保護(hù)性氣氛中保持，形成第一中間產(chǎn)物；

(2)在保護(hù)性氣氛下，使包含對苯二甲酸和/或其酯化物、己二酸和/或其酯化物、第二種二元醇、第二酯化或酯交換催化劑的第二混合反應(yīng)體系在150～240℃進(jìn)行酯化或酯交換反應(yīng)，結(jié)束后溫度降低至室溫，之后在保護(hù)性氣氛中保持，獲得第二中間產(chǎn)物；

(3)使包含第一中間產(chǎn)物、第二中間產(chǎn)物、縮聚催化劑和穩(wěn)定劑的第三混合反應(yīng)體系在真空條件下于200～295℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)，獲得高強(qiáng)度高模量聚酯-聚碳酸酯共聚物；

或者，所述制備方法包括：

(i)在保護(hù)性氣氛下，使包含碳酸二酯、第一種二元醇、第一酯交換催化劑的第一混合反應(yīng)體系在90～220℃進(jìn)行酯交換反應(yīng)，結(jié)束后溫度降低至室溫，之后在保護(hù)性氣氛中保持，形成第一中間產(chǎn)物；

(ii)在保護(hù)性氣氛下，使包含對苯二甲酸和/或其酯化物、己二酸和/或其酯化物、第二種二元醇、第一中間產(chǎn)物、第二酯化或酯交換催化劑的第四混合反應(yīng)體系在150～240℃進(jìn)行酯化或酯交換反應(yīng)，結(jié)束后溫度降低至室溫，之后在保護(hù)性氣氛中保持，獲得第三中間產(chǎn)物；

(iii)使包含第三中間產(chǎn)物、縮聚催化劑和穩(wěn)定劑的第五混合反應(yīng)體系在真空條件下于200～295℃進(jìn)行縮聚反應(yīng)，獲得高強(qiáng)度高模量聚酯-聚碳酸酯共聚物；

其中，所述第一種二元醇包括環(huán)狀二元醇，或者脂肪二元醇和環(huán)狀二元醇的組合，第二種二元醇包括脂肪二元醇和環(huán)狀二元醇的組合，所述脂肪二元醇包括1，4-丁二醇，所述環(huán)狀二元醇包括2，8-喹啉二醇、三環(huán)癸烷二甲醇中的任意一種或兩種的組合。

本發(fā)明的一些實(shí)施例還提供了由前述制備方法合成的高強(qiáng)度高模量聚酯-聚碳酸酯共聚物。