[發明專利]一種可降解的共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 202210023297.8
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114133539B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 張維;金海濤;陳晨;尚明路;郭健;吉志涯
• 申請（專利權）人: 浙江糖能科技有限公司
• 主分類號: C08G63/42
• 分類號: C08G63/42;C08G63/85;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: 楊曉云

本申請公開了一種可降解的共聚物及其制備方法，所述共聚物選自具有式I所示結構式的共聚物中的至少一種；其中，x，y分別為對應結構單元的摩爾分數；ran代表無規共聚；x+y＝1，x＝0.1～0.7；所述共聚物中引入了含醚鍵環狀結構，提高了現有PBS聚酯的韌性，具有延長貨架期，提高降解速率的優勢。

技術領域

本申請涉及一種可降解的共聚物及其制備方法，屬于共聚物合成領域。

背景技術

幾十年來，傳統高分子材料在眾多領域得到了廣泛的應用。其中，包裝領域的應用占有相當大的市場份額。然而，每年有數百萬噸的塑料包裝被填埋造成了相當嚴重的環境污染問題。在此背景下，生物可降解高分子材料作為傳統高分子材料的替代品，在近些年來得到了長足的發展。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一種生物可降解的脂肪族聚合物，具有較高的熔化溫度、良好的韌性和加工能力。但PBS玻璃化轉變溫度較低，室溫下分子鏈容易運動形成更加規整的排列，從而導致PBS結晶性能隨時間延長而提高，進而導致材料韌性變差。因此，其作為包裝材料單獨使用時，隨著貨架期的延長，材料性能會發生變化。另外PBS的降解速率會受到其結晶程度的影響。

通過引入第三單體，制備PBS基共聚酯材料以獲得理想的性能，如優異的的機械性能、良好的生物降解性和加工性能等，擴大其應用領域。PBS基共聚酯種類繁多，其中引入含有醚鍵的第三單體能夠有效提高聚酯的親水性，降低聚酯的結晶性，從而達到提高PBS聚酯的韌性，延長貨架期，提高降解速率的目的。但是含有醚鍵的線性結構的第三單體的引入往往對聚酯的強度和熱性能都有負面影響。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種可降解的共聚物，該共聚物采用同時含醚鍵和環狀結構的二元醇THFDM單體引入到PBS中，具有良好的韌性，長的貨架期，降解速率高的優勢。

本申請中提供了一種可降解的共聚物，所述共聚物選自具有式I所示結構式的共聚物中的至少一種；

其中，x，y分別為對應結構單元的摩爾分數；ran代表無規共聚；

x+y＝1，x＝0.1～0.7。

可選地，x獨立的選自0.11、0.22、0.29、0.38、0.46、0.70中的任意值或任意兩者之間的范圍值。

可選地，式I中：

x+y＝1，x＝0.1～0.3。

可選地，式I中x＝0.3～0.7。

可選地，式I中x＝0.1～0.29。

可選地，式I中x＝0.3～0.5。

可選地，所述共聚物的特性粘度為1.03dL/g～1.71dL/g。

可選地，所述共聚物的特性粘度為1.53dL/g～1.71dL/g。

可選地，所述共聚物的斷裂強度為20～24MPa。

可選地，所述共聚物的斷裂伸長率為690～1120％。

根據本申請的又一個方面，提供了一種可降解共聚物的制備方法，所述方法包括：

將含有四氫呋喃二甲醇，1，4-丁二醇，丁二酸的原料進行熔融縮聚，得到所述可降解共聚物；

其中，所述熔融縮聚包括酯化和縮聚。

所述原料中四氫呋喃二甲醇，1,4-丁二醇和丁二酸的醇酸比為1.0～2.5；

其中，醇以四氫呋喃二甲醇和1,4-丁二醇的摩爾之和計算；

酸以丁二酸的摩爾數計算。

所述原料中還包括催化劑；