[发明专利]一种氧代脂肪族-芳香族聚酯及其制备方法

说明书

本发明提供了一种氧代脂肪族‑芳香族聚酯及其制备方法，所述方法包括：将3,6‑二氧代‑1,8‑辛二酸、芳香族二元醇及二水合草酸锌催化剂作为反应体系，置于100℃～180℃及氮气保护下进行酯化反应，得到酯化中间产物；将所述酯化中间产物置于真空度为200Pa～300Pa及180℃～250℃的条件下，进行缩聚反应，合成得到聚酯。与传统合成方法相比，本发明具有反应过程绿色环保、聚酯收率高、聚酯材料热稳定性和降解性能好等特点。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，尤其涉及一种氧代脂肪族-芳香族聚酯及其制备方法。

背景技术

近年来，塑料工业发展迅猛，新的聚酯产品不断涌现，被广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域。聚酯行业的快速发展也带来系列环境污染问题，大量的废旧聚酯塑料被埋于土壤中难以降解。因此，研发具有传统塑料的优良性能且容易降解的聚酯塑料，成为国内外聚酯行业开发的热点。

脂肪族聚酯以脂肪二元酸(或二酯)、脂肪二元醇等为原料合成。脂肪族聚酯通常具有良好的降解性，如以1，4-丁二酸和1，4-丁二醇为原料聚合而成的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种新型可生物降解的高分子材料，成为研究和开发的热点。但实际应用中PBS也有一些缺陷，如PBS分解温度低，热稳定性差，影响其热加工性能，使其应用大大受限。

芳香族聚酯以含有刚性的苯环结构的单体为原料，配以其他二元酸或二元醇经过缩聚反应合成。刚性的芳环结构，使得芳香族聚酯产品相对于脂肪族聚酯而言，具有较好的物理和热力学性能。如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的使用性能优良，被广泛应用于日常饮料瓶、调味品瓶、药品瓶等的制备。但是PET极难降解，废弃的PET是一类严重影响环境的“白色污染”物。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种氧代脂肪族-芳香族聚酯及其制备方法，所述方法合成了一种兼具良好降解性能及热稳定性的氧代脂肪族-芳香族聚酯材料。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种氧代脂肪族-芳香族聚酯的制备方法，所述方法包括：

将3,6-二氧代-1,8-辛二酸、芳香族二元醇及催化剂作为反应体系，置于100℃～180℃及氮气保护下进行酯化反应，得到酯化中间产物；

将所述酯化中间产物置于真空度为200Pa～300Pa及180℃～250℃的条件下，进行缩聚反应，得到聚酯。

作为进一步的优选，还包括所述聚酯粗品的提纯，所述提纯包括：在所述聚酯粗品中加入有机溶剂，所述聚酯粗品部分溶解得到清液，将所述清液滴入醇类溶剂中，生成白色浑浊物，离心分离得到白色固体，将所述固体进行醇洗及干燥，得到所述氧代脂肪族-芳香族聚酯。

作为进一步的优选，所述酯化反应中，将所述反应体系升温至100℃，保温20-40min之后，0.5h～4h内将所述反应体系从100℃升温至180℃。

作为进一步的优选，所述缩聚反应中，从180℃升温至250℃，所述升温时间为0.5h～3h，升温至250℃后保温20-40min。

作为进一步的优选，所述芳香族二元醇选自邻苯二酚二(2-羟乙基)醚、间苯二酚二(2-羟乙基)醚及对苯二酚二(2-羟乙基)醚。

所述催化剂为二水合草酸锌。

作为进一步的优选，所述3,6-二氧代-1,8-辛二酸与催化剂的摩尔比为1:0.001～0.01；所述3,6-二氧代-1,8-辛二酸与芳香族二元醇的摩尔比为1:0.8～1.2。

作为进一步的优选，所述有机溶剂选自氯仿、四氢呋喃及二氯甲烷，所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇及异丙醇。

由上述制备方法制得的氧代脂肪族-芳香族聚酯，具有如下结构单元：