[发明专利]一种可降解支化聚酯多元醇及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解支化聚酯多元醇及其制备方法，所述可降解支化聚酯多元醇，其特征在于，结构如下述式(I)所示：其中，所述R₁为碳原子数1‑8的烷基，R₂为碳原子数2‑10的烷基；n为3000‑4000的整数，m为100‑200的整数。本发明制得的可降解支化聚酯多元醇制备工艺简单，易操作，制得的聚酯多元醇具有良好的可降解性及支化程度。

技术领域

本发明涉及聚酯多元醇领域，具体涉及一种可降解支化聚酯多元醇及其制备方法。

背景技术

甲壳素是一种含氮的多糖物，又称为甲壳质、几丁质、明角质等，是自然界第二大丰富的生物聚合物，分布十分广泛，是许多低等动物特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫等外科的重要成分。外观呈白色或微黄色透明体，其化学结构与天然纤维素相似，分子中除存在羟基外，还含有乙酰氨基和氨基功能基团，可供结构修饰的基因多，具有比纤维素及其衍生物更加丰富的功能性质，不溶于水、乙醇、乙醚、盐类和稀酸、稀碱；能溶于醋酸，与浓烧碱溶液作用，形成玻璃状胶体的可溶性甲壳素。

聚酯多元醇通常是由二元羧酸、羧酸酐、低相对分子质量的酯或半酯与二元醇通过缩聚反应制得的。根据聚酯多元醇分子链中是否含有苯环，可以分为脂肪族多元醇和芳香族多元醇两类。脂肪族聚酯多元醇在常温下为乳白色固体或无色至浅黄色粘稠液。固态聚酯熔点较低，一般在20-50℃，熔化后为粘稠液体。脂肪族聚酯多元醇微溶于水，酸值一般低于1.00mgKOH/g。芳香族聚酯多元醇为淡黄色至棕红色粘稠透明液体，化学性质比较稳定，一般略带芳香气味，无毒，无腐蚀性，与绝大多数有机物相容性好，属于非易燃易爆品。

现有支化多元醇大多不可降解，并且采用的原料多数是以石油为原料制备。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种可降解支化聚酯多元醇及其制备方法。本发明的聚酯多元醇，具有良好的生物降解性能，并且其所用的主要支化原料甲壳素来源于自然界中的生物质，能够有效地减少其在自然界中的碳循环，减少环境污染。

本发明的可降解支化聚酯多元醇，所述可降解支化聚酯多元醇结构如下述式(I)所示：

其中，所述R₁为碳原子数1-8(C_1-8)的亚烷基，R₂为碳原子数2-10(C_2-10)的亚烷基，n为3000-4000的整数，m为100-200的整数。

本发明还提供一种如上所述的可降解支化聚酯多元醇的制备方法，其包括下述步骤：

(1)向反应釜中加入甲壳素和二元酸在140-200℃酯化2-6h；

(2)当甲壳素与二元酸酯化结束后加入二元酸和二元醇在140-200℃酯化2-6h；

(3)反应结束后，将体系缓慢抽真空，反应2-8h；

在步骤(1)中，甲壳素与二元酸的重量份数比为160:124-242；

在步骤(2)中，酯化结束后加入的二元酸与二元醇的摩尔比为1:1.1。

其中，所述二元酸为丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸的同分异构体中的一种。

此外，所述二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇的同分异构体中的一种。

支化主要是原料中的甲壳素的结构，每一个甲壳素的结构单元具有4个支化度，而聚酯多元醇的聚合度取决于分子式中n的数值*4。

本发明的聚酯多元醇，制备工艺简单，易操作，制得的聚酯多元醇具有良好的可降解性及支化程度。

具体实施方式