[发明专利]一种具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物及其制备和应用

权利要求书

1.一种具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物，其特征在于，由含有2-糠硫基侧基且主链上不含有碳碳双键的共聚酯和含有马来酰亚胺基团的交联剂组成，且可重复地发生化学交联和解交联反应，具有热塑性。

2.根据权利要求1所述的具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物，其特征在于，所述的共聚酯是由含有2-糠硫基侧基的二元酸二元醇酯重复单元和线性的二元酸二元醇酯重复单元组成的无规共聚酯；

所述的含有2-糠硫基侧基的二元酸二元醇酯重复单元的结构如下：

所述的线性的二元酸二元醇酯重复单元的结构如下：

其中X、Y、R均为C₂～C₁₂烷基，共聚酯中含有2-糠硫基侧基的二元酸二元醇酯重复单元的摩尔分率为0.01～0.25；

所述的交联剂具有如下结构：

其中A是芳香族或脂肪族基团，n为2或3；所述的芳香族基团为以下基团中的一种：

其中n为1-3；

所述的脂肪族基团为C₂～C₁₂烷基或以下基团中的一种：

其中表示取代位置；

其中，马来酰亚胺官能团与2-糠硫基的摩尔比为1:1.1～1.1:1；

所述的化学交联反应在50～70℃温度范围内发生；

所述的解交联反应在100～160℃温度范围内发生。

3.根据权利要求1或2所述的具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物，其特征在于，所述的化学交联的反应程度≥85％；所述的解交联反应的反应程度≥85％；所述的化学交联和解交联反应可重复地发生至少三次，且力学性能保持90％以上。

4.一种如权利要求1～3任一项所述的具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在反应器中加入二元醇、二元酸、含2-糠硫基的功能性单体和催化剂，在160-220℃下酯化反应2-7小时，得到酯化产物，酯化率达98％或以上；

所述的二元醇和二元酸摩尔比为1.2-2：1；

所述的含2-糠硫基的功能性单体与二元酸的投料摩尔比为(0.01-0.25)：1；

(2)向步骤(1)所得的酯化产物中补加催化剂，在190-250℃、300～60Pa条件下缩聚反应2-7小时，得到所述的共聚酯；

(3)向步骤(2)所得的共聚酯中加入所述的交联剂，在高于共聚酯熔点或玻璃化温度的温度下混合均匀，得到具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物；其中，2-糠硫基与马来酰亚胺基的摩尔比为1:1.1～1.1:1。

5.根据权利要求4所述的具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物的制备方法，其特征在于，所述的二元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇或2-甲基-1,3丙二醇；

所述的二元酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或十二二酸；

所述的含2-糠硫基的功能性单体包括以下结构的化合物：

6.根据权利要求4所述的具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物的制备方法，其特征在于，所述的催化剂选自辛酸亚锡、草酸亚锡、丁基锡酸、二月桂酸二丁基锡、钛酸正丁酯、钛酸异丙酯或乙二醇钛，用量为二元酸的0.01-0.5mol％。

7.一种如权利要求1～3任一项所述的具有热可逆化学交联特性的热塑性共聚酯组合物的用途，其特征在于，用作自修复材料、形状记忆材料或者回收再利用的塑料或弹性体材料。