本发明专利技术公开了一种生物基聚芳酯及其制备方法，所述聚芳酯的结构式如下，其中，120≤n≤200，R为氢或烷基；所述生物基聚芳酯的制备方法是先将2,5-呋喃二甲酸与双酚酸或双酚酸酯在酯化酶的催化作用下进行酯化反应，制得酯化产物；再将酯化产物在杂多酸盐的催化作用下进行缩聚反应。本发明专利技术的生物基聚芳酯具有优异的韧性、耐热性、阻燃性、紫外线屏蔽性、弯曲回复性、尺寸稳定性和耐蠕变性能，可广泛用于机械、电子、汽车、航空、医疗及食品等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热塑性工程塑料，特别涉及。
技术介绍
生物基产品(Biobasedproducts)主要指以除粮食以外的稻杆等木质纤维素类农林废弃物为原料制备的环境友好型化工产品和绿色能源，其已经成为世界科技领域的前沿，是人类实现可持续发展的必由之路。目前生物基产品主要有沼气、燃料乙醇、生物柴油和生物塑料等。研究发现，含纤维素或淀粉等的生物质资源可以通过直接水解，大量、经济、有效地制备乙酰丙酸和2，5-呋喃二甲酸。这两种平台化合物具有良好的反应性，能够进行酯化、氧化还原、取代等各种反应，合成许多有用的化合物乃至新型高分子材料。将乙酰丙酸 用于高分子材料合成的首要条件是将乙酰丙酸衍生得到可聚合的单体，如双酚酸、1，4-戊二醇、Y-戊内酯等，这些衍生物可以通过缩聚、开环聚合等手段合成聚酯、聚碳酸酯等聚合物材料。如公布号为CNlO 1899145A的中国专利技术专利公开了一种2，5_呋喃二甲酸基聚酯的制备方法，以2，5-呋喃二甲酸为主单体，乙二醇、I，3-丙二醇、I，4-丁二醇或1，6_己二醇为共聚单体，采用酯化和缩聚两步法制备2，5-呋喃二甲酸基聚酯。又如公布号为CN102276812A的中国专利技术专利公开了一种聚2，5_呋喃二甲酸二醇酯的制备方法，首先将2，5-呋喃二甲酸与脂肪族二元醇在四价钛化合物催化剂的作用下发生酯化反应，得到酯化产物；再将所述酯化产物进行缩聚反应，得到聚2，5-呋喃二甲酸二醇酯。上述聚酯制备过程中均采用锑系或钛系化合物作为缩聚反应的催化剂，其虽具有较好的催化活性，然而锑系催化剂具有毒性，会对人体健康造成不良影响，在进行缩聚反应过程中部分会被还原成灰色，容易积累残留而造成环境污染；而钛系催化剂不仅价格昂贵，易水解，活性不稳定，热稳定性差，还容易对聚酯产品的质量产生不良影响。聚芳酯(polyarylate,简称PAR)又称芳香族聚酯或聚酹酯，是分子主链上带有芳香族环和酯键的热塑性特种工程塑料，广义上是指酯基两端连接芳环的聚合物，工业上多指双酚A和对苯二甲酰氯及间苯二甲酰氯为原料聚合制得的树脂。聚芳酯因具有优异的韧性、耐热性、阻燃性、紫外线屏蔽性、耐冲击性、弯曲回复性、尺寸稳定性和耐蠕变性能，从而被广泛用于机械、电子、汽车、航空、医疗及食品等领域。我国开展PAR的研究起步虽较早，然而至今尚未实现工业化生产。作为生产聚酯主要原料的对苯二甲酸(简称TPA)，主要从对二甲苯制得，虽是产量最大的二元羧酸，但也是一类依赖石油资源的化工产品，不仅价格昂贵，而且随着石油资源的日益枯竭，对苯二甲酸的产量也会受到限制。而作为传统PAR生产原料的双酚A(Bisphenol A,简称BPA), —般由苯酹和丙酮在酸性介质中缩合制得,尽管应用广泛,但其安全性问题逐渐成为了公众关注的焦点。2，5-呋喃二甲酸在化学结构上与对苯二甲酸非常相似，且具有相似的化学和物理特性，能够通过生物质资源大量、经济、有效地制备得到，可替代对苯二甲酸用于合成聚酯。而以乙酰丙酸作为原料的双酹酸(Diphenolic acid,简称DPA),其结构与双酹A类似,是一种重要的有机合成中间体和高聚物的单体，具有广泛的用途。特别是20世纪90年代，美国Biofine公司以废弃纤维素为原料，实现了大规模、经济、高效地生产乙酰丙酸，乙酰丙酸的价格大幅度下降，从而使大规模生产低成本的双酚酸成为可能。因此，利用生物质来源的2，5-呋喃二甲酸和双酚酸来大量、廉价地制备环境友好型生物基聚芳酯工程塑料产品具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种环境友好型生物基聚芳酯及其制备方法。本专利技术利用可再生的生物质资源制备生物基聚芳酯，不仅制备工艺简单、经济廉价，而且减少了污染，提高了生物质原料的利用度，具有极大的经济价值。 为了达到上述目的，本专利技术一方面提供一种生物基聚芳酯，其结构式为权利要求1.一种生物基聚芳酯，其结构式为2.一种制备权利要求I所述生物基聚芳酯的方法，包括如下步骤 A)将2，5-呋喃二甲酸与双酚酸或双酚酸酯进行酯化反应，制得酯化产物； B)将酯化产物进行缩聚反应，制得生物基聚芳酯。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酯化反应在酯化酶的催化作用下进行。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酯化反应包括 Al)将2，5-呋喃二甲酸和双酚酸或双酚酸酯溶于有机溶剂，制得混合液； A2)向混合液中加入酯化酶后进行酯化反应，制得酯化产物。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤Al)中2，5-呋喃二甲酸与双酚酸或双酚酸酯的摩尔配比为I :1_10，所述有机溶剂选自1，4-二氧六环、四氢呋喃、丙酮中的一种。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述步骤A2)中酯化酶与混合液的重量配比为(0. 1-2) : 100，所述酯化反应的温度为40-50°C，反应时间为2448小时。7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述缩聚反应在杂多酸盐的催化作用下进行。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述杂多酸盐选自磷钥杂多酸盐、磷钨杂多酸盐、硅钨杂多酸盐、钥钨杂多酸盐中的一种或多种。9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述杂多酸盐与酯化产物的重量配比为(1-4) :100。10.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述缩聚反应的温度为200-280°C，绝对压力为2-10KPa，反应时间为2-4h。全文摘要本专利技术公开了，所述聚芳酯的结构式如下，其中，120≤n≤200，R为氢或烷基；所述生物基聚芳酯的制备方法是先将2,5-呋喃二甲酸与双酚酸或双酚酸酯在酯化酶的催化作用下进行酯化反应，制得酯化产物；再将酯化产物在杂多酸盐的催化作用下进行缩聚反应。本专利技术的生物基聚芳酯具有优异的韧性、耐热性、阻燃性、紫外线屏蔽性、弯曲回复性、尺寸稳定性和耐蠕变性能，可广泛用于机械、电子、汽车、航空、医疗及食品等领域。文档编号C08G63/58GK102796250SQ201210258520公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日专利技术者颉二旺, 张维 申请人:北京金骄生物质化工有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物基聚芳酯，其结构式为：其中，120≤n≤200，R为氢或烷基。FDA00001925026200011.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：颉二旺，张维，
申请(专利权)人：北京金骄生物质化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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