长链支化聚酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长链支化聚酯及其制备方法。该长链支化聚酯由二元酸组分A、二元醇组分B和二缩水甘油酯、二缩水甘油醚或缩水甘油等双官能团支化剂组分C经酯化、缩聚反应制得。本发明专利技术直接采用无毒的双官能团支化剂原位产生支化点，制备方法独特，制备过程简单且环境友好，支化反应均匀，支化程度易于调控，可制得高分子量长链支化聚酯，既可用于非降解聚酯的制备，也可用于可生物降解聚酯的制备，有利于实现商品化。该长链支化聚酯在结构上具有长链支化、分子量大的特点，有利于提高熔体强度，改善吹塑、发泡加工性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酯及其制备方法，尤其涉及一种。
技术介绍
聚酯是一类重要的聚合物，在工程塑料、纤维、包装材料、薄膜等领域应用广泛。其中，芳香族聚酯主要用作工程塑料、纤维、饮料瓶等，而脂肪族聚酯和芳香族脂肪族共聚酯由于具有生物降解性，是重要的生物降解聚合物，在包装材料、医用材料、薄膜、纤维等领域具有重要的应用前景，尤其在生物降解农用薄膜方面，应用前景诱人。相对于线性聚酯而言，长链支化聚酯由于具有更高的熔体强度，因而更有利于薄膜吹塑、发泡等加工过程。长链支化聚酯的制备一般采用如下两种方法。一是在二元酸和二元醇单体的缩聚反应中加入一定量的多元酸、多元醇或者多元羟基酸等多官能团(指三个及以上官能团)单体进行共聚，制得长链支化聚酯。如US4481351A、US5817721、US5863991、 US5880220、 US5889135、 US5936045、 US6018004、 US6046248、 US6103858、 US611058、 US6114042、US6201034B1、US6258924B1、US6297347B1、US6303677B1、US6413292B1、 US6414108B1、US6458858B1、US7015269B1等美国专利报道，在聚酯的缩聚反应中加入含有 3个及以上可以形成酯键的官能团的物质(支化剂)来引入支链。这些支化剂包括丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇、双三羟甲基丙烷、山梨醇、赤藓糖醇、 均苯三酚、聚醚三元醇、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、均苯四酸、苯四酸二酐、羟基间苯二甲酸、 酒石酸、柠檬酸、苹果酸等。二是将聚酯树脂与多官能团扩链剂反应，制得长链支化聚酯。如中国专利技术专利CN200580026980. 1将聚乳酸与含多个环氧基的聚烯酸酯反应从而在聚合物中引入长链支化。可见，在长链支化聚酯的现有制备技术中，均需采用多官能团的支化剂，如方法一中的多官能团单体和方法二中的多官能团扩链剂，未见直接采用双官能团的支化剂通过缩聚反应制备长链支化聚酯的报道。在方法二中，扩链剂或毒性大，或成本高；聚酯树脂与扩链剂粘度相差大，难以混合均勻，导致扩链和支化反应不均勻，影响产品性能；且采用扩链方法增加了制备过程的复杂程度、设备投资。因此，仍有必要对长链支化聚酯的结构和制备方法进行设计和优化，以便更高效、环境友好地制备长链支化聚酯，并改善长链支化聚酯的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种。长链支化聚酯由二元酸组分A、二元醇组分B、双官能团环氧化合物组分C反应制得，二元醇组分B与二元酸组分A的摩尔比为1. 1/1 2/1，双官能团环氧化合物组分C用量为二元酸组分A物质量的0. 1 5 %，所述的二元酸组分A选自C4 C12脂肪族二元酸、、 芳香族二元酸A2、环烷基二元酸A3或杂环二元酸A4,所述的二元醇组分B选自C2 C12脂肪族二元醇B” C8 Cltl脂环族二元醇化、聚合物二元醇B3,所述的聚合物二元醇 选自聚醚二元醇、脂肪族聚酯二元醇或脂肪族聚碳酸酯二元醇，所述的双官能团环氧化合物C选自二缩水甘油酯、二缩水甘油醚或缩水甘油。所述的C4 C12脂肪族二元酸A1用量为二元酸组分A物质量的20 100%、所述的芳香族二元酸A2用量为二元酸组分A物质量的0 80%、所述的环烷基二元酸A3用量为二元酸组分A物质量的0 80%、所述的杂环二元酸A4用量为二元酸组分A物质量的0 80%， 所述的C2 C12脂肪族二元醇B1用量为二元醇组分B物质量的20 100%、所述的C8 Cltl 脂环族二元醇化用量为二元醇组分B物质量的0 80%，所述的聚合物二元醇 用量为二元醇组分B物质量的0 8096，所述的双官能团环氧化合物C用量为二元酸组分A物质量的0 5%。所述的脂肪族二元酸为1，4- 丁二酸或1，6-己二酸； 所述的芳香族二元酸为对苯二甲酸或间苯二甲酸；所述的脂环族二元酸为1，4-环己基二甲酸；所述的杂环二元酸为2，5-呋喃二甲酸或2，6-吡啶二甲酸；所述的脂肪族二元醇为乙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇或1，6-己二所述的脂环族二元醇为1，4-环己基二甲醇；所述的聚醚二元醇为聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃或它们的共聚物，分子量为 106 3000 ；所述的脂肪族聚酯二元醇为丁二酸、己二酸或其混合物与乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或其混合物反应制得的聚酯二元醇，其分子量为500-3000 ；所述的脂肪族聚碳酸酯二元醇为聚三亚甲基碳酸酯二元醇或由二氧化碳与环氧烷烃反应制得的聚碳酸酯二元醇，其分子量为500-3000 ；所述的二缩水甘油酯为对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、丁二酸二缩水甘油酯或己二酸二缩水甘油酯；所述的二缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚、1，3-丙二醇二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、一缩二乙二醇二缩水甘油醚或二缩三乙二醇二缩水甘油醚。 长链支化聚酯的制备方法的步骤如下1)将C4 C12脂肪族二元酸组分A1、二元醇组分B和双官能团环氧化合物C，在用量为组分A1的物质量的0. 01-0. 5 %的酯化催化剂存在下，于160 230°C和常压下反应1 4小时得到产物1 ；二元醇组分B与二元酸组分A1的摩尔比为1. 1/1 2/1，双官能团环氧化合物C用量为二元酸组分A1物质量的0 596，所述的二元醇组分B选自C2 C12脂肪族二元醇Bp C8 Cltl脂环族二元醇化、聚合物二元醇 ，所述的聚合物二元醇 选自聚醚二元醇、脂肪族聚酯二元醇或脂肪族聚碳酸酯二元醇，所述的双官能团环氧化合物C选自二缩水甘油酯、二缩水甘油醚或缩水甘油，所述的二元酸组分A1用量为二元酸组分A物质量的20 100%，所述的C2 C12脂肪族二元醇B1用量为二元醇组分B物质量的20 100%、 所述的C8 Cltl脂环族二元醇化用量为二元醇组分B物质量的0 80%、所述的聚合物二元醇 用量为二元醇组分B物质量的0 80% ；2)将芳香族二元酸组分A2、环烷基二元酸组分A3、杂环二元酸组分A4和二元醇组分B在在用量为二元酸组分A2、A3、A4三者物质量之和的0. 01-0. 5 %的酯化催化剂存在下，于 200 230°C和常压下反应1 4小时得到产物2 ；二元醇组分B与二元酸组分A2、A3、A4三者物质量之和的摩尔比为1. 1/1 2/1，所述的芳香族二元酸组分A2用量为二元酸组分A 物质量的0 80%、所述的环烷基二元酸组分A3用量为二元酸组分A物质量的0 80%、所述的杂环二元酸组分A4用量为二元酸组分A物质量的0 80% ；3)将产物1和产物2混合均勻，加入用量为组分A的物质量的0.01-0.5 %的缩聚催化剂，在200 280°C和50 6001 下进行缩聚反应1_10小时，得到长链支化聚酯。长链支化聚酯的制备方法的步骤如下1)将二元酸组分A、二元醇组分B和双官能团环氧化合物C在用量为二元酸组分A的物质量的0. 01-0. 5 %的酯化催化剂存在下，于160 220°C和常压下反应1 4小时；二元醇组分B与二元本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种长链支化聚酯，其特征在于，它由二元酸组分Ａ、二元醇组分Ｂ、双官能团环氧化合物组分Ｃ反应制得，二元醇组分Ｂ与二元酸组分Ａ的摩尔比为１．１／１～２／１，双官能团环氧化合物组分Ｃ用量为二元酸组分Ａ物质量的０．１～５　％，所述的二元酸组分Ａ选自Ｃ４～Ｃ１２脂肪族二元酸Ａ１、芳香族二元酸Ａ２、环烷基二元酸Ａ３或杂环二元酸Ａ４，所述的二元醇组分Ｂ选自Ｃ２～Ｃ１２脂肪族二元醇Ｂ１、Ｃ８～Ｃ１０脂环族二元醇Ｂ２、聚合物二元醇Ｂ３，所述的聚合物二元醇Ｂ３选自聚醚二元醇、脂肪族聚酯二元醇或脂肪族聚碳酸酯二元醇，所述的双官能团环氧化合物Ｃ选自二缩水甘油酯、二缩水甘油醚或缩水甘油。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林波，吕冉冉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86