一种生物可降解共聚酯及制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种生物可降解共聚酯及制备方法及应用，制备方法为：取二元醇、羟基硅油、芳香族二元酸、脂肪族二元酸为原料，加入第一份钛酸酯进行酯化反应，然后进行预缩聚反应，预缩聚反应结束后，再加入第二份钛酸酯，继续进行缩聚反应，得到一种生物可降解共聚酯。本发明专利技术的一种生物可降解共聚酯，具有良好的疏水性和回弹性。可应用于地膜，具有爽滑弹性，在吹膜时不用再添加爽滑剂，且更耐杂草穿刺；具有耐热性能，更耐高温。更耐高温。

【技术实现步骤摘要】
一种生物可降解共聚酯及制备方法及应用


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体的涉及一种生物可降解共聚酯及制备方法及应用。
技术背景
[0002]“白色污染”是指城乡垃圾中或散落各处，随时可见的不可降解的塑料废弃物对于环境的污染。它包括塑料袋、塑料包装和农用地膜等。面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生，这种新型功能的塑料，其特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。
[0003]可降解材料包括脂肪
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芳香族共聚酯、脂肪族聚酯等，其中的脂肪
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芳香族共聚酯具有良好的综合性能，既可以满足生物降解的要求，又具有比较好的力学性能，受到了越来越多的关注，是近年发展的重点，比如PBAT和PBST等材料。
[0004]聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯(PBAT)是可以生物降解共聚酯中最重要的一类，对性能做了多种改进。CN 201910846634.1芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸经过连续酯化后，加入环氧大豆油、并进行连续预缩聚，在预缩聚过程中环氧基通过酯交换接入聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯PBAT分子链中，然后在更高温度条件下，连续的进行缩聚，使得分子量、特性粘度达到目标值。
[0005]合成PBAT的过程中，通常采用钛酸正丁酯作为催化剂，但是这个催化剂会和己二酸发生作用，生产的产品呈现出严重的红色。为了改变这种颜色，通常会加入颜色稳定剂。比如含亚磷酸、磷酸、磷酸二氢钠等含磷化合物。
[0006]中国专利CN201910388763.0涉及一种支化型生物降解聚酯的制备方法。所述的制备方法是先将二元醇、支化助剂、芳香族二元酸、脂肪族二元酸进行酯化反应，反应结束，再加入三官能团氮丙啶基团化合物，最后缩聚得到支化型生物降解聚酯。选用的是锗类催化剂，价格比价贵。
[0007]CN 103649167 A的专利技术人观察到在这样的反应中得到的生物可降解的脂肪族
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芳香族共聚酯产物变色，通常颜色范围为粉色至红色。这提出这样的问题：当变色是明显的并且不能用颜料、增白剂或填充剂容易地克服或掩盖时，非白色聚合物产物的美学外观成为将聚合物用于最终用途的障碍。采用山梨酸等多羟基的化合物作为颜色稳定剂。合成完聚合物以后再加，步骤复杂，不容易混合均匀。
[0008]中国专利CN102007160A中采用多官能团的化合物作用支化剂，并加入含磷的化合物作为颜色稳定剂。分别筛选支化剂和颜色稳定剂。支化剂为甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、均苯四甲酸酐等多元醇或者多元酸。同时还需要加入含磷类的颜色稳定剂。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种生物可降解共聚酯。
[0010]本专利技术的第二个目的是提供一种生物可降解共聚酯的制备方法。
[0011]本专利技术的第三个目的是提供一种生物可降解共聚酯的在制备农用膜中的应用。
[0012]本专利技术的技术方案概述如下：
[0013]一种生物可降解共聚酯的制备方法，包括如下步骤：取二元醇、羟基硅油、芳香族二元酸、脂肪族二元酸为原料，加入第一份钛酸酯进行酯化反应，然后进行预缩聚反应，预缩聚反应结束后，再加入第二份钛酸酯，继续进行缩聚反应，得到一种生物可降解共聚酯。
[0014]优选地，二元醇与芳香族二元酸、脂肪族二元酸的摩尔比为(0.5
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0.9):(0.25
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0.4):(0.25
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0.4)；羟基硅油占原料总质量的0.05％
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3.5％。
[0015]优选地，第一份钛酸酯加入量为芳香族二元酸的30
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200ppm，第二份钛酸酯加入量为芳香族二元酸的70
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300ppm。
[0016]优选地，二元醇为1,4
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丁二醇、1,3
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丙二醇、1,5
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戊二醇、1,6
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己二醇、1,7
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庚二醇、1,8
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辛二醇中至少一种。
[0017]优选地，芳香族二元酸为对苯二甲酸或间苯二甲酸。
[0018]优选地，脂肪族二元酸为1，4丁二酸、1，6己二酸或1，10癸二酸。
[0019]优选地，第一份钛酸酯为钛酸正丁酯和钛酸异丙酯中至少一种；第二份钛酸酯为钛酸正丁酯和钛酸异丙酯中至少一种。
[0020]上述制备方法制备的一种生物可降解共聚酯。
[0021]上述一种生物可降解共聚酯在制备农用膜中的应用。
[0022]本专利技术的优点：
[0023]本专利技术的一种生物可降解共聚酯，具有良好的疏水性和回弹性。可应用于地膜，具有爽滑弹性，在吹膜时不用再添加爽滑剂，且更耐杂草穿刺；具有耐热性能，更耐高温。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0025]实施例1
[0026]一种生物可降解共聚酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：取二元醇、羟基硅油、芳香族二元酸、脂肪族二元酸为原料，加入第一份钛酸酯进行酯化反应，然后进行预缩聚反应，预缩聚反应结束后，再加入第二份钛酸酯，继续进行缩聚反应，得到一种生物可降解共聚酯。
[0027]二元醇与芳香族二元酸、脂肪族二元酸的摩尔比为0.7:0.37:0.37；羟基硅油占原料总质量的1.5％；
[0028]第一份钛酸酯加入量为芳香族二元酸的100ppm，第二份钛酸酯加入量为芳香族二元酸的200ppm；
[0029]二元醇是按质量由95％的1,4
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丁二醇和5％的1,8
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辛二醇组成；
[0030]芳香族二元酸为对苯二甲酸；
[0031]脂肪族二元酸为1，6
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己二酸；
[0032]第一份钛酸酯和第二份钛酸酯均为钛酸正丁酯。
[0033]一种生物可降解共聚酯的制备过程中，参照常规的合成方式，包括、酯化反应、预缩聚反应、缩聚反应，还包括熔体造粒工序。
[0034]酯化反应的温度为200
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250℃，本实施例采用的是230℃；预缩聚及缩聚反应的温度为230
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250℃，本实施例采用的是235℃；缩聚反应的真空度在200Pa以下。本实施例采用的是150pa。
[0035]为了提高产品的粘度，也可以增加扩链过程，生物可降解共聚酯经混合搅拌后送入增粘釜，添加助剂增粘。常用的助剂包括多官能团的环氧、异氰酸酯等。本实施例采用的是环氧大豆油。
[0036]实施例2
[0037]一种生物可降解共聚酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：取二元醇、羟基硅油、芳香族二元酸、脂肪族二元酸为原料，加入第一份钛酸酯进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物可降解共聚酯的制备方法，其特征在于包括如下步骤：取二元醇、羟基硅油、芳香族二元酸、脂肪族二元酸为原料，加入第一份钛酸酯进行酯化反应，然后进行预缩聚反应，预缩聚反应结束后，再加入第二份钛酸酯，继续进行缩聚反应，得到一种生物可降解共聚酯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于二元醇与芳香族二元酸、脂肪族二元酸的摩尔比为(0.5
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0.9):(0.25
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0.4):(0.25
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0.4)；所述羟基硅油占原料总质量的0.05％
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3.5％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是所述二元醇为1,4
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丁二醇、1,3
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【专利技术属性】
技术研发人员：卫宏远，
申请(专利权)人：天津天达联合工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：