[发明专利]可生物降解的聚羟基链烷酸酯共混物

说明书

技术领域

本发明涉及聚羟基链烷酸酯与其它可生物降解的聚合物的混合物，该混合物 用于提高聚合物的加工性能和使用性能。

背景技术

塑料制品对人们很有用。自从二十世纪中叶发明塑料直到今天，热塑性聚 合物已经成为多种消费品的组成成分。这种消费品相对较轻、较牢固且更为耐 蚀。

在过去的半个世纪中，热塑性聚合物使用石油化工原料所生产的树脂。而 随着本世纪的发展，无论是出于地理政治方面的考量，还是出于环境方面或供 应方面的考量，将来会越来越需要从生物质原料中生产热塑性聚合物。聚羟基 链烷酸酯是从生物衍生资源生产的热塑性聚合物中的一种。

根据欧洲专利公报1705250，聚羟基链烷酸酯(poly-hydroxyalkanoates，可缩 写为PHA或PHAs)是在特定生长条件下通过特定微生物在细胞中累积的生物聚酯， 它具有如下通式：

其中，n和m是1至4的整数的；R₁和R₂是取代或非取代的直链或支链C_1-12烷基；X 和Y不能同时为零，它们决定共聚物中各成份的含量。PHA的平均分子量通常为1至4 百万道尔顿(Da)。

PHA的物理性质类似于聚丙烯。但是由于PHA所具有的生物降解性、生物相容 性、压电性和光学活性(optical activity)是普通石油化工树脂所不具备的特性， 因此它在工业、农业、医药、卫生、食品和电子方面具有广阔的应用前景。

然而，PHA未进行改性时具有很大的脆性。

美国专利号6,303,677(Warzelhan等人)公开了另外一种可生物降解的聚酯， 其中可生物降解聚酯(P1)可以由主要由如下组分组成的混合物反应而得到：(a1) 主要由35至95摩尔％的己二酸或其能形成酯的衍生物或者它们的组合、5至65摩尔 ％的对苯二甲酸或其能形成酯的衍生物或者它们的组合、以及0至5摩尔％的磺酸盐 化合物(sulfonate compound)组成的混合物，各个摩尔百分数的总和为100摩尔％， 以及(a2)选自C2—C6烷二醇或C5—C10环烷二醇的二羟基化合物，(a1)与(a2)的摩 尔比选定为0.4:1至1.5:1，条件是聚酯P1具有5000至50000g/mol的分子量(M_n)， 粘度值在30至350g/ml之间(在25℃聚酯P1在重量比为50:50的邻二氯苯与苯酚 中的浓度为0.5重量％的溶液中进行测定)，熔点在50至170℃之间，另一个条件 是聚酯P1通过采用0.01至5摩尔％的(以组分(a1)的摩尔用量计算)具有至少三个 能形成酯的官能团的化合物D而制得。美国专利号6,303,677以参考的形式全文 插入于此，类似于该专利在本文重复一样。

美国专利号6,303,677还公开了上述可生物降解聚酯与高分子量羟基羧酸的 混合物，例如聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯(polyglycolide)或聚羟基链烷酸酯， 所述聚羟基链烷酸酯例如是分子量(Mn)在10,000至150,000，优选10,000至 100,000g/mol的聚—3—羟基丁酸，或者聚—3—羟基丁酸与聚羟基戊酸的混合 物。

更具体地，美国专利号6,303,677公开了可生物降解的热塑性成型(molding) 组合物T4，所述T4通过以下组分混合而得到：

h1)99.5至0.5重量％的聚酯Q2，以及

h2)0.5至99.5重量％的羟基羧酸化合物B1，如式Ia或Ib所示：

其中p是1至1500的整数，r是1至4的整数，且G是亚苯基(phenylene)、 -(CH₂)n-，-C(R)H-或-C(R)HCH₂-，n是1至5的整数，且R是甲基或乙基，

其中Q2具有6000至60000g/mol的分子量(M_n)，粘度值在30至350g/ml之间 (在25℃聚酯Q2在重量比为50:50的邻二氯苯与苯酚中的浓度为0.5重量％的溶 液进行测定)，熔点在50至170℃之间，且通过主要由以下组分组成的混合物进 行反应而得到：

d1)95至99.9重量％的聚酯PWD或P1，或PWD与P1的混合物，

d2)0.1至5重量％的二异氰酸酯C1，和