[发明专利]一种聚酯

说明书

技术领域：

本发明涉及一种使用生物来源原材料的聚酯。

背景技术：

近年来，随着人类生存环境的日益恶化，人们越来越关注开发环 境友好性材料和使用可再生原材料。石油作为不可再生资源，是最重 要的化工原料，但是由于在使用工程中以及最终废弃中大量CO2的 排放，CO2大量排放导致了全球气候变暖等一系列的问题，并且直 接威胁人类的生存。如何替代和减少使用石油作为原材料，是人们面 临重要研究问题之一。

聚酯由于其良好的机械性能、成型加工性能，在纤维、树脂、薄 膜等领域有着广泛的用途，是世界上最重要的合成材料之一。

由于生产聚酯的原料都是来源于石油的加工品。如何使用非石油 原料开发聚酯产品是一个重要的研究课题。

人们使用可再生的生物资源，开发出了各种新型的聚酯，例如杜 邦公司通过对玉米进行发酵，经过生物和化工过程，制备得到1， 3-PDO，并开发出了含有约36wt％来源于生物材料而非石油材料的聚 对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)聚合物。Natureworks公司同样以农作 物为原料，经过生物和化工过程，生产出了纯生物来源和易于生物降 解的聚乳酸(PLA)聚合物。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种符合环保需要的聚酯。

本发明的技术解决方案是：

一种聚酯，其特征是：是由芳香族二羧酸或其衍生物与1，2-丁 二醇通过反应得到的高分子聚酯，其中1，2-丁二醇中是生物来源的 1，2-丁二醇(即经过生物发酵和/或化工加工过程将生物材料中的含 碳元素成分转换成的1，2-丁二醇)。

其中的生物材料为玉米、甘蔗、小麦或其他农作物的秸秆。其中 玉米、小麦为其种子和/或秸秆。通过生物材料生产得到的1，2-丁二 醇中，1，2-丁二醇含量在95％-99.9％之间，并且在190nm-350nm 的范围内光的透过率为50％--99％。聚酯中还含有碳元素来源于石油 原料的二元酸和二元醇的共聚成分。芳香族二羧酸或其衍生物是对苯 二甲酸或对苯二甲酸二甲酯。聚酯的特性粘度为0.50-0.95。

农作物是一种可再生资源，能将空气中的CO2通过光合作用， 转化为各种淀粉、糖类、纤维素、木质素等在农作物果实及其秸秆中 储存起来，本发明利用玉米、小麦、甘蔗或其他农作物的秸秆，经过 生物发酵和/或化工加工过程制得聚对苯二甲酸丁二醇酯的原料1，2- 丁二醇。本发明的生物材料是玉米、甘蔗、小麦或其他农作物的秸秆。 经过生物和/或化工过程得到丁二醇。例如玉米经过生物过程分离淀 粉，经过加工得到5碳和6碳的糖，这些糖分经过加氢催化的工艺可 以制备出多组分二元醇，经过精馏纯化，再经过150℃-200℃温度加 热处理，经过活性碳过滤处理，就可以得到本发明的原料二元醇组分。 产品中1，2-丁二醇的碳元素来源于生物原料。

在本发明中使用的1，2-丁二醇可以含有其他二元醇成分，例如 有乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇和1，2-戊二醇 其他的二醇成分。

本发明中使用的1，2-丁二醇的纯度为95％-99.9％，其他成分的 碳元素也是来源于生物材料，并且在190nm-350nm的范围内光的透 过率为50％--99％，若发明中的使用的1.2-丁二醇在190nm-350nm 范围内光的透过率低于此范围，则最终产品的颜色较差，从而限制了 产品的应用。

本发明中，新型聚酯是由芳香族二羧酸或其衍生物与1，2-丁二 醇通过反应得到的高分子聚酯。其中二酸是对苯二甲酸及其酯化的衍 生物，可以是对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯等。 本发明中的二酸单元还可以含有间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸盐、 邻苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、萘二酸、联苯二甲酸等芳香族羧酸及 其酯类衍生物的芳基二羧酸类及丁二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、 壬二酸、十二烷二羧酸等脂肪族羧酸及其酯类衍生物以及环己烷二羧 酸、六氢化间苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸等脂环族二羧酸及其酯类 衍生物。所述的衍生物中是指二甲酯等低级烷基酯、酸酐、酰氯等物 质。这些二羧酸可以单独或组合两种以上使用。

本发明中优选的芳香族二羧酸优选为对苯二甲酸和对苯二甲酸 二甲酯。