一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法，尤其是在鏈段中引入多支鏈結(jié)構(gòu)且可降解性的乳酸基團(tuán)，和多羥基結(jié)構(gòu)的多元醇，賦予聚酯優(yōu)異的生物可降解性能和吸濕性能，從而進(jìn)一步提高聚酯的可降解性能，所述的共聚酯切片表面靜態(tài)接觸角＜60°，特性粘度為0.45～0.52dL/g。本發(fā)明還提供了一種支鏈型可降解親水聚酯制備方法，其制備步驟為：均苯四甲酸酐與乳酸反應(yīng)制備得到支鏈單體，然后在與對(duì)苯二甲酸、乙二醇進(jìn)行第一步酯化反應(yīng)，然后再在第二部預(yù)縮聚過(guò)程中加入多元醇進(jìn)行共縮聚，再經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。本發(fā)明縮制備的聚酯具有親水性好、生物降解快等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于家紡、服裝、塑料等領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法，具體是在聚酯主鏈上引入支鏈型且可降解的乳酸基團(tuán)和多羥基結(jié)構(gòu)的多元醇基團(tuán)，在賦予聚酯降解性的同時(shí)，降低聚酯結(jié)構(gòu)規(guī)整性和引入極性基團(tuán)，以達(dá)到改善聚酯優(yōu)異的生物可降解性能和吸濕性能的目的，使制備的聚酯具有優(yōu)異的可降解性能和吸濕性能，屬于聚酯多功能改性領(lǐng)域。
【【背景技術(shù)】】
[0002]聚酯是以對(duì)苯二甲酸和乙二醇進(jìn)行縮合聚合所得到的具有一定分子量的高分子化合物，由于聚酯具有高強(qiáng)、高模、保型性好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于服裝、裝飾、工農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域；從2000年開(kāi)始我國(guó)聚酯產(chǎn)業(yè)隨著國(guó)產(chǎn)化的裝備的更新與技術(shù)改造進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，聚酯產(chǎn)量年增長(zhǎng)率> 15%，至2013年底我國(guó)聚酯的產(chǎn)量以達(dá)4000萬(wàn)噸，并隨著聚酯的廣泛應(yīng)用仍繼續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)；然而在聚酯產(chǎn)量逐年增加的同時(shí)，廢舊的聚酯也與日俱增，同時(shí)由于聚酯難以分解與降解(聚酯完全降解需150~300年)，同時(shí)回收困難，形成所謂的“白色污染”，嚴(yán)重污染環(huán)境，另外由于聚酯采用目前采用石油基原料，消耗大量的石油資源，有報(bào)道稱(chēng)全球石油儲(chǔ)量?jī)H能維持40年。因此尋找并開(kāi)發(fā)新的環(huán)境友好聚酯材料，是解決和治理“白色污染”，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。
[0003]目前對(duì)于生物可降解聚酯的研究主要有利用淀粉、纖維素、木質(zhì)素、甲殼素、植物纖維等可再生天然高分子材料與聚酯進(jìn)行共混制備而成，但制備產(chǎn)品熱學(xué)、力學(xué)性能差，成型加工困難，不能滿(mǎn)足工程材料的性能要求，需要進(jìn)行改性或同其它高分子材料摻混制成高分子合金才能得到具有實(shí)用價(jià)值的生物可降解材料。另一種是采用合成可降解高分子如聚乳酸、聚己內(nèi)酯等加入到聚酯體系中進(jìn)行共混制備得到具有一定可降解性能的聚酯材料，但制備過(guò)程中由于聚乳酸以及聚己內(nèi)酯容易熱降解，在共混中需加入抗降解劑，以及添加量較大，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)性能影響較大。第三種采用可降解單體或聚合物與聚酯進(jìn)行共聚，制備得到可降解的聚酯材料，但一般來(lái)說(shuō)機(jī)械強(qiáng)度不足，熱穩(wěn)定性差，產(chǎn)品價(jià)格較高，使其在很多應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。而芳香族聚酯卻具有機(jī)械性高、熱穩(wěn)定性好、產(chǎn)量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但其降解性能很差，不能單獨(dú)作為降解材料使用。論文 Synthesis of aliphatic-aromatic copolyesters by a melting bulk reactionbetween poly(butylene terephthalate)and DL-Oligo(lactic acid) (Zhu，X.J.etal.Higlh Performance Polymers2008，20，(2).)Λ Thermal oxidative degradationkinetics and thermal properties of polyethylene terephthalate modified withpoly(lactic acid) (Acar，L，etal.Journal of Applied Polymer Science2008，109，(5)，2747-2755.)、 Melting bulk reaction between poly(butylene terephthalate)and polyethylene glycol) /DL-oligo (lactic acid) (Chen, Y, etal.Journal of AppliedPolymer Science2008，108， (4).)Λ Synthesis and chain structure of ethyleneterephthalate epsilon-caprolactone copolyesters.(Ma, D.Z.etal.Journal ofPolymer Science Part A-Polymer Chemistryl998，36，(16).) Λ Transesterificationand ringed spherulites in blends of butylene terephthalate-epsilon—caprolactone copolyester with poly (epsilon-caprolactone).(Ma, D.Z.etal.Polymerl997,38,(5).)、Structural and physical properties of biodegradable copolyesters frompolyethylene terephthalate)and polycaprolactone blends.(Lim, K.Y, etal.Journalof Applied Polymer Science2003,88, (I).)、可降解共聚酯聚(5-羥基乙酰丙酸-co_D,L-乳酸)的合成與表征(張艷等，高分子材料與工程，2009，25，5)等直接在熔融條件下，以PBT或PET和PLA或者PCL低聚體為原料，通過(guò)酯交換反應(yīng)將可降解的PLA、PCL鏈段引入到聚合物分子鏈中，制備一類(lèi)具有較高分子量的脂肪族-芳香族共聚酯，但是所制備的材料熱力學(xué)性能較差，受分子中長(zhǎng)鏈的可降解分子鏈段影響，易于發(fā)生熱降解以及相分離現(xiàn)象，從而影響共聚酯的力學(xué)性能和光學(xué)性能。專(zhuān)利生物可降解單分子多支臂聚合物及其制備方法與應(yīng)用(201310102420.6)公布了一種多支臂的聚酯共聚物，但所制備的共聚物支鏈型具有低粘度，高流動(dòng)性，但仍存在長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的聚乳酸鏈段，力學(xué)性能和耐熱性較差。本發(fā)明采用共聚的方法現(xiàn)在聚酯鏈段中引入支鏈型的可降解乳酸基團(tuán)，賦予聚酯具有一定的可降解性，由于乳酸只是為小分子單體，避免了長(zhǎng)鏈乳酸結(jié)構(gòu)受熱降解的問(wèn)題，同時(shí)在分子中引入多元醇結(jié)構(gòu)，降低聚酯鏈段的整體規(guī)整性，提高聚酯親水性，同時(shí)由于支鏈型聚酯粘度低且在熔融狀態(tài)下流動(dòng)性高，在紡絲過(guò)程中易于擴(kuò)散到纖維表面，形成纖維支鏈型可降解親水聚酯軸向分布，同時(shí)聚酯的親水性提高易于吸收水分子，并通過(guò)可降解聚酯的毛細(xì)效應(yīng)，進(jìn)入纖維內(nèi)部，從而加速纖維的降解，因此達(dá)到親水與降解的協(xié)同效果，因此本發(fā)明在保證聚酯具有降解性能的同時(shí)，保證聚酯較高的熱穩(wěn)定性以及親水性。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法，尤其是在聚酯主鏈上引入支鏈型且可降解的乳酸基團(tuán)和多羥基結(jié)構(gòu)的多元醇基團(tuán)，在賦予聚酯降解性的同時(shí)，降低聚酯結(jié)構(gòu)規(guī)整性和引入極性基團(tuán)，以達(dá)到改善聚酯優(yōu)異的生物可降解性能和吸濕性能的目的，使制備的聚酯具有優(yōu)異的可降解性能和吸濕性能；所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片與水靜態(tài)接觸角< 60°，且粘度低，與常規(guī)聚酯進(jìn)行紡絲通過(guò)支鏈型可降解親水聚酯與常規(guī)聚酯熔體流動(dòng)性不同，擴(kuò)散至纖維表面，從而提高纖維吸濕性能和可降解性，在家紡、服裝、塑料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]本發(fā)明的目的將通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，
[0006]一種支鏈型可降解親水聚酯母粒，其特征在于，支鏈型可降解親水聚酯母粒的鏈段中主要含有一 och2ch2ococ6h4cooch2ch2o—和一 (0CH2CH20— COCH (CH3) O— CO) 2C6H2 (CO—OCH (CH3) CO — OCH2CH2O) 2—，兩種鏈段比例為 I: 0.05 ~0.30。
[0007]所述的支鏈型可降解親水聚酯母粒的切片表面靜態(tài)接觸角< 60°，特性粘度為0.45~0.52dL/g ;在主鏈上引入支鏈型且可降解的乳酸基團(tuán)和多羥基結(jié)構(gòu)的多元醇，在降低聚酯結(jié)構(gòu)規(guī)整性同時(shí)引入極性基團(tuán)，以達(dá)到改善聚酯優(yōu)異的生物可降解性能和吸濕性倉(cāng)泛。
[0008]一種支鏈型可降解親水聚酯母粒的制備方法，其特征在于，其具體步驟為:
[0009]第一步先制備支鏈型功能單體，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以均苯四甲酸酐和乳酸為原料，在一定溫度下反應(yīng)制備得到支鏈型功能單體；支鏈單體步驟是均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為110~140°C，攪拌反應(yīng)3~5h ;
[0010]第二步支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸、乙二醇先進(jìn)行第一步酯化反應(yīng)，然后再在第二步預(yù)縮聚反應(yīng)中加入多元醇進(jìn)行共縮聚反應(yīng)，再經(jīng)終縮聚反應(yīng)制備得到支鏈型可降解親水聚酯母粒。
[0011]所述的第一步酯化反應(yīng)中原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.25~1.75，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為I: 0.05 ~0.30。
[0012]所述的第一步酯化反應(yīng)是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，壓強(qiáng)在0.3~0.4MPa條件下，多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度在220~250°C，反應(yīng)4~6h。
[0013]所述的第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，多元醇原料為山梨醇、季戊四醇；原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.002~0.008。
[0014]所述的第二步預(yù)縮聚反應(yīng),控制反應(yīng)溫度在260~280°C,保持2~4h。
[0015]所述的第三步終縮聚反應(yīng)，控制真空度低于60Pa，反應(yīng)溫度在270~290°C，反應(yīng)時(shí)間為2~5h。
[0016]本發(fā)明在聚合過(guò)程中引入可降解鏈段以及多羥基機(jī)構(gòu)的極性鏈段，在降低聚酯鏈段規(guī)整性的同時(shí)，提供聚酯的吸濕性能，同時(shí)鏈段中可降解乳酸基團(tuán)在一定吸濕條件下更易降解，因此進(jìn)一步提高了聚酯的可降解性能，采用支鏈型聚酯結(jié)構(gòu)通過(guò)支鏈結(jié)構(gòu)聚酯低粘度高流動(dòng)性，在紡絲過(guò)程中分散到聚酯纖維表面，從而發(fā)揮支鏈型可降解親水聚酯的可降解性能與親水性能，在解決了常規(guī)聚酯難以降解、親水吸濕性差的問(wèn)題，同時(shí)由于聚酯纖維表面引入的親水降解鏈段而使纖維具有更好的親水性能和可降解性能，并且隨著支鏈型可降解親水聚酯在纖維內(nèi)部軸向分布，纖維外部水汽可通過(guò)親水基團(tuán)之間的毛細(xì)傳遞作用導(dǎo)通到纖維內(nèi)部，進(jìn)一步提高纖維的吸濕性，因而相應(yīng)的纖維導(dǎo)電性、染色、抗起球等具有進(jìn)一步的提高的作用；避免了目前纖維親水以及可降解性能改性過(guò)程中，對(duì)纖維表面進(jìn)行吸濕改性效果持久性差，在聚酯組分中添加天然可降解成分因分散不均勻、降解效果差、聚酯產(chǎn)品強(qiáng)度差等缺點(diǎn)；因此本專(zhuān)利采用在聚酯主鏈上引入親水與可降解鏈段，使聚酯具有親水與可降解的協(xié)同效果，可降解性能與親水性能效果顯著。
[0017]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]采用共聚改性的方法，通過(guò)在聚酯主鏈上引入支鏈型可降解的乳酸基團(tuán)，已達(dá)到聚酯可降解性能，同時(shí)再在聚酯鏈段上引入多羥基結(jié)構(gòu)鏈段，在降低聚酯結(jié)構(gòu)規(guī)整性與極性基團(tuán)，以達(dá)到改性纖維吸濕性的目的，從而達(dá)到親水與可降解性能協(xié)同效果，所制備的支鏈型可降解親水聚酯具有優(yōu)異的吸濕性、導(dǎo)電性、染色性、抗起球性，制備工藝簡(jiǎn)單，在服裝、家紡、塑料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0019]圖1為本發(fā)明的一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法中支鏈型功能單體的制備流程示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法中支鏈型可降解親水聚酯的制備流程示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法中以山梨醇為親水改性劑支鏈型可降解聚酯母粒的核磁共振圖譜；其中以實(shí)施例5對(duì)應(yīng)的共聚物的核磁共振圖譜，分子中對(duì)應(yīng)的各類(lèi)氫原子化學(xué)如所示。
[0022]圖4為本發(fā)明一種支鏈型可降解親水聚酯母粒及其制備方法中以季戊四醇為親水改性劑支鏈型可降解聚酯母粒的核磁共振圖譜；其中以實(shí)施例3對(duì)應(yīng)的共聚物的核磁共振圖譜，分子中對(duì)應(yīng)的各類(lèi)氫原子化學(xué)如所示。
【【具體實(shí)施方式】】
[0023]實(shí)施例1
[0024]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為110°C，攪拌反應(yīng)5h，制備得到支鏈型功能單體；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.25，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.05，再加入對(duì)苯二甲酸、乙二醇原料，控制體系壓強(qiáng)在0.3MPa條件下，反應(yīng)溫度在220°C，反應(yīng)4h多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)；然后再按照原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.002進(jìn)行投料，多元醇原料為山梨醇，進(jìn)行第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制體系反應(yīng)溫度在260°C,保持反應(yīng)4h。最后再控制真空度低于60Pa,反應(yīng)溫度在270°C，反應(yīng)時(shí)間為5h，經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片表面靜態(tài)接觸角為59°，特性粘度為0.45dL/g。
[0025]實(shí)施例2
[0026]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為140°C，攪拌反應(yīng)3h，制備得到支鏈型功能單體；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.75，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.30，再加入對(duì)苯二甲酸、乙二醇原料，控制體系壓強(qiáng)在0.4MPa條件下，反應(yīng)溫度在250°C，反應(yīng)4h多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)；然后再按照原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.008進(jìn)行投料，多元醇原料為季戊四醇，進(jìn)行第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制體系反應(yīng)溫度在280°C,保持反應(yīng)2h。最后再控制真空度低于60Pa,反應(yīng)溫度在290°C，反應(yīng)時(shí)間為2h，經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片表面靜態(tài)接觸角為47.6°，特性粘度為0.52dL/g。
[0027]實(shí)施例3
[0028]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為130°C，攪拌反應(yīng)5h，制備得到支鏈型功能單體；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.65，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.25，再加入對(duì)苯二甲酸、乙二醇原料，控制體系壓強(qiáng)在
0.3MPa條件下，反應(yīng)溫度在250°C，反應(yīng)5h多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)；然后再按照原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.005進(jìn)行投料，多元醇原料為山梨醇，進(jìn)行第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制體系反應(yīng)溫度在280°C，保持反應(yīng)3h。最后再控制真空度低于60Pa，反應(yīng)溫度在280°C，反應(yīng)時(shí)間為4h，經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片表面靜態(tài)接觸角為53°，特性粘度為0.51dL/g。
[0029]實(shí)施例4
[0030]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為120°C，攪拌反應(yīng)4h，制備得到支鏈型功能單體；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.75，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.30，再加入對(duì)苯二甲酸、乙二醇原料，控制體系壓強(qiáng)在
0.4MPa條件下，反應(yīng)溫度在240°C，反應(yīng)6h多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)；然后再按照原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.003進(jìn)行投料，多元醇原料為季戊四醇，進(jìn)行第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制體系反應(yīng)溫度在270°C,保持反應(yīng)4h。最后再控制真空度低于60Pa,反應(yīng)溫度在290°C，反應(yīng)時(shí)間為4h，經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片表面靜態(tài)接觸角為55.5°，特性粘度為0.50dL/g。
[0031]實(shí)施例5
[0032]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為120°C，攪拌反應(yīng)4h，制備得到支鏈型功能單體；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.50，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.20，再加入對(duì)苯二甲酸、乙二醇原料，控制體系壓強(qiáng)在
0.4MPa條件下，反應(yīng)溫度在250°C，反應(yīng)5h多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)；然后再按照原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.005進(jìn)行投料，多元醇原料為山梨醇，進(jìn)行第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制體系反應(yīng)溫度在280°C，保持反應(yīng)3h。最后再控制真空度低于60Pa，反應(yīng)溫度在280°C，反應(yīng)時(shí)間為4h，經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片表面靜態(tài)接觸角為50.0°，特性粘度為0.52dL/g。
[0033]實(shí)施例6
[0034]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為125°C，攪拌反應(yīng)4.5h，制備得到支鏈型功能單體；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.65，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.25，再加入對(duì)苯二甲酸、乙二醇原料，控制體系壓強(qiáng)在
0.4MPa條件下，反應(yīng)溫度在240°C，反應(yīng)5h多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)；然后再按照原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.005進(jìn)行投料，多元醇原料為山梨醇，進(jìn)行第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制體系反應(yīng)溫度在280°C,保持反應(yīng)4h。最后再控制真空度低于60Pa,反應(yīng)溫度在270°C，反應(yīng)時(shí)間為5h，經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片表面靜態(tài)接觸角45.2。，特性粘度為0.48dL/g。
[0035]實(shí)施例7
[0036]在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為1: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為135°C，攪拌反應(yīng)5h，制備得到支鏈型功能單體；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按照原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.50，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.25，再加入對(duì)苯二甲酸、乙二醇原料，控制體系壓強(qiáng)在
0.4MPa條件下，反應(yīng)溫度在250°C，反應(yīng)5h多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)；然后再按照原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為1: 0.007進(jìn)行投料，多元醇原料為季戊四醇，進(jìn)行第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制體系反應(yīng)溫度在280°C,保持反應(yīng)4h。最后再控制真空度低于60Pa,反應(yīng)溫度在290°C，反應(yīng)時(shí)間為5h，經(jīng)終縮聚制備得到支鏈型可降解親水聚酯。所制備的支鏈型可降解親水聚酯切片表面靜態(tài)接觸角52.0°，特性粘度為0.49dL/g。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思 的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種支鏈型可降解親水聚酯母粒，其特征在于，支鏈型可降解親水聚酯母粒的鏈段中主要含有一 och2ch2ococ6h4cooch2ch2o—和一 (0CH2CH20— COCH (CH3) O— CO) 2C6H2 (CO—OCH (CH3) CO — OCH2CH2O) 2—，兩種鏈段比例為 1: 0.05 ~0.30。
2.如權(quán)利要求1所述的一種支鏈型可降解親水聚酯母粒，其特征在于，所述的支鏈型可降解親水聚酯母粒的切片表面靜態(tài)接觸角<60°，特性粘度為0.45~0.52dL/g ;在主鏈上引入支鏈型且可降解的乳酸基團(tuán)和多羥基結(jié)構(gòu)的多元醇，在降低聚酯結(jié)構(gòu)規(guī)整性同時(shí)引入極性基團(tuán)，以達(dá)到改善聚酯優(yōu)異的生物可降解性能和吸濕性能。
3.一種支鏈型可降解親水聚酯母粒的制備方法，其特征在于，其具體步驟為: 第一步先制備支鏈型功能單體，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以均苯四甲酸酐和乳酸為原料，在一定溫度下反應(yīng)制備得到支鏈型功能單體；支鏈單體步驟是均苯四甲酸酐與乳酸按摩爾比例為I: 4進(jìn)行投料，控制反應(yīng)溫度為110~140°C，攪拌反應(yīng)3~5h; 第二步支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸、乙二醇先進(jìn)行第一步酯化反應(yīng)，然后再在第二步預(yù)縮聚反應(yīng)中加入多元醇進(jìn)行共縮聚反應(yīng)，再經(jīng)終縮聚反應(yīng)制備得到支鏈型可降解親水聚酯母粒。
4.如權(quán)利要求3所述的一種支鏈型可降解親水聚酯母粒的制備方法，其特征在于，所述的第一步酯化反應(yīng)中原料支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸所組成的多元酸與乙二醇的摩爾比例為1: 1.25~1.75，且支鏈型功能單體與對(duì)苯二甲酸的摩爾比為1: 0.05~0.30。
5.如權(quán)利要求3所述的一種支鏈型可降解親水聚酯母粒的制備方法，其特征在于，所述的第一步酯化反應(yīng)是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，壓強(qiáng)在0.3~0.4MPa條件下，多元酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度在220~250°C，反應(yīng)4~6h。
6.如權(quán)利要求3所述的一種支鏈型可降解親水聚酯母粒的制備方法，其特征在于，所述的第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，多元醇原料為山梨醇、季戊四醇；原料中對(duì)苯二甲酸與多元醇的摩爾比為 1: 0.002 ~0.008。
7.如權(quán)利要求3所述的一種支鏈型可降解親水聚酯母粒的制備方法，其特征在于，所述的第二步預(yù)縮聚反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在260~280°C，保持2~4h。
8.如權(quán)利要求3所述的一種支鏈型可降解親水聚酯母粒的制備方法，其特征在于，所述的第三步終縮聚反應(yīng)，控制真空度低于60Pa，反應(yīng)溫度在270~290°C，反應(yīng)時(shí)間為2~5h。
【文檔編號(hào)】C08J3/22GK103910981SQ201410120465
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】王朝生, 徐毅明, 朱建國(guó), 江振林, 楊天生, 劉冰, 吉鵬 申請(qǐng)人:泗陽(yáng)寶源塑膠材料有限公司, 東華大學(xué)