[发明专利]一种透明共聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种透明共聚酯，该透明共聚酯的制备方法，由该方法制备的透明共聚酯。

背景技术

聚乳酸是一种众所周知的生物可降解材料，由于其具有生物来源性，因此大力开展聚乳酸产业能够减轻对石化资源的压力，对于缓解温室效应也有裨益。但是聚乳酸材料性质较脆，韧性不足，因此对聚乳酸进行增韧是改善聚乳酸性能的重要方向。共聚是一种非常有效的增韧聚乳酸的方法。例如，专利申请CN1911983A中公开了一种用于形状记忆管腔内支架的可降解高分子材料的制备方法，其中，丙交酯、乙交酯或己内酯中的任两种聚合物，发生开环聚合，制得羟基封端低聚物；将所得羟基封端低聚物与线型聚酯通过本体熔融聚合，制得可降解高分子材料，其中，所述线型聚酯为脂肪族二元醇与脂肪族二元羧酸或脂肪族二元酸酐的缩聚物。

虽然现有的使聚乳酸发生共聚的方法能够改善聚乳酸的韧性，但是这些方法只能得到不透明的聚乳酸树脂材料，丢失了聚乳酸本身具有的优异的透明性，从而大大限制的了这些聚乳酸树脂材料的应用。

为了制备具有透明性的增韧聚乳酸树脂材料，目前常见的方法是将聚乳酸与增塑剂、增韧剂等共混。例如，CN1673276A中提到，将聚乳酸与三乙酸甘油酯、润滑剂等进行共混可以制备透明的聚乳酸树脂；CN101314666A中提到，将聚乳酸与纳米二氧化硅、酰胺类化合物等进行共混，可以得到透明、高熔融结晶和低冷结晶温度的聚乳酸树脂；CN1687205A中提到，将聚乳酸与聚乙烯醇、环氧大豆油等进行共混，可以得到可完全降解的透明聚乳酸增韧材料；CN101983986A中提到，将聚乳酸、作为增韧剂的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚酯、增塑剂和抗氧剂等进行共混，可以得到透明和增韧的聚乳酸树脂材料。然而，通过共混的方法制备的聚乳酸树脂材料容易发生分相和析出小分子增塑剂等问题，而且目前还没有任何关于通过共聚的方法来制备透明、增韧的聚乳酸树脂材料的报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服根据现有的共聚方法制备的聚乳酸树脂材料透明性较差的缺点，提供一种透明共聚酯及其制备方法。

本发明提供了一种透明共聚酯，其中，该透明共聚酯为含有脂肪族-芳香族共聚酯重复单元A、式(I)所示的重复单元B和式(II)所示的重复单元C的无规共聚物，

式(I)

式(II)

其中，重复单元A、重复单元B和重复单元C的重量比为100∶(100-2000)∶(0.1-10)，q为10-100，X为亚烷基和/或亚芳基，所述透明共聚酯的重均分子量为5万-100万；

所述脂肪族-芳香族共聚酯重复单元A含有式(III)所示的重复单元D和式(IV)所示的重复单元E，且所述脂肪族-芳香族共聚酯重复单元A的两个端部各自独立地为-O-(CH₂)_m-O-或-O-(CH₂)_p-O-，

式(III)

式(IV)

其中，重复单元D和重复单元E的摩尔比为1∶0.1-10，m为2-10，n为2-8，p为2-10，且m、n和p相同或不同，所述脂肪族-芳香族共聚酯重复单元A的重均分子量为3000-40000。

本发明还提供了一种透明共聚酯的制备方法，该方法包括：在聚合反应条件下，在作为催化剂的有机锡化合物的存在下，将丙交酯、脂肪族-芳香族共聚酯和二异氰酸酯进行混合接触，其中，所述二异氰酸酯为脂肪族二异氰酸酯和/或芳香族二异氰酸酯，所述脂肪族-芳香族共聚酯为含有式(III)所示的重复单元D和式(IV)所示的重复单元E的无规共聚物，且所述脂肪族-芳香族共聚酯的两个端基各自独立地为HO-(CH₂)_m-O-或HO-(CH₂)_p-O-，

式(III)

式(IV)

其中，重复单元D和重复单元E的摩尔比为1∶0.1-10，m为2-10，n为2-8，p为2-10，且m、n和p相同或不同，所述脂肪族-芳香族共聚酯的重均分子量为3000-40000；所述脂肪族-芳香族共聚酯、丙交酯和二异氰酸酯的重量比为100∶(100-2000)∶(0.1-10)。

本发明还提供了由上述方法制备的透明共聚酯。

根据本发明的所述透明共聚酯主要含有聚乳酸链段和脂肪族-芳香族共聚酯链段，使得该透明共聚酯不仅具有优异的生物降解性能，而且还具有较好的韧性的透明性。