[发明专利]嵌段共聚酯、其制备方法以及阻隔膜、阻隔瓶

说明书

本发明提供了一种式(I)结构的嵌段共聚酯。本发明通过酯交换反应将聚呋喃二甲酸加入到聚对苯二甲酸乙二醇酯中，制备出新型聚呋喃二甲酸对苯二甲酸乙二醇嵌段共聚酯，与纯聚对苯二甲酸乙二醇酯相比，使共聚酯具有优异的氧气和二氧化碳阻隔性能，解决了传统聚对苯二甲酸乙二醇聚酯食品包装薄膜氧气等气体阻隔性能不够好，导致食品保质期短、需要加入大量防腐剂缺点、或者需要多层复合薄膜提高氧气等气体阻隔性能，但导致无法回收的缺点。实验结果表明，氧气的阻隔性可以比PET提高20％‑400％，二氧化碳阻隔性比PET提高20％‑520％。本发明制成的聚酯阻隔膜、阻隔瓶可用于食品包装、药品包装、汽车、电子等领域。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种嵌段共聚酯、其制备方法以及阻隔膜、阻隔瓶。

背景技术

目前，广泛使用的生物基高分子材料主要有聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸(PHA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚丁二醇丁二酸酯(PBS)等。它们都属于脂肪类聚合物，由于分子结构中缺乏刚性芳香环结构，其力学性能(如强度、模量、抗蠕变等)与耐热性能(如热机械性能、热变形温度等)均明显低于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、芳香尼龙(PA)、双酚A型环氧树脂(Epoxy)等石油基高分子材料，严重限制了它们的应用范围。

因此，有必要开发一种具有优异的氧气和二氧化碳阻隔性能、可有效提高其耐热性能和机械性能，氧气和二氧化碳阻隔性相对于PET可以提高4-10倍，还可以有效的提高农产品、鱼类、肉类产品的保质期的高分子材料。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种嵌段共聚酯，本发明提供的嵌段共聚酯具有优异气体阻隔性能。

本发明提供了一种式(I)结构的嵌段共聚酯：

其中，m为3～100；n为3～100；z为10～200。

本发明提供了一种式(I)结构的嵌段共聚酯的制备方法，包括：

将聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、酯交换催化剂、稳定剂和抗氧剂混合反应，得到式(I)结构的嵌段共聚酯；

其中，m为20～200；n为20～200；z为10～200。

优选的，所述聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的摩尔比为(0.05～0.99):(0.05～0.99)。

优选的，所述聚呋喃二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.45～1.0dL/g；

所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.45～1.0dL/g。

优选的，所述酯交换催化剂选自锑系催化剂、钛系催化剂、锗系催化剂和锡系催化剂中的一种或几种，优选为三氧化二锑、钛酸异丁酯、钛酸四丁酯、乙二醇锑、乙酸锑和二丁基氧化锡中的一种或几种，所述酯交换催化剂的质量为嵌段共聚酯总质量的0.05％～0.3％。

优选的，所述稳定剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸铵和磷酸二氢铵中的一种或几种，所述稳定剂的质量为嵌段共聚酯总质量的0.05％～0.3％。

优选的，所述抗氧剂为酚类抗氧剂，优选为抗氧剂-1010、抗氧剂-1076、抗氧剂-168和抗氧剂-168中的一种或几种，所述抗氧剂的质量为嵌段共聚酯总质量的0.05％～0.5％。

优选的，所述反应温度为220～290℃，反应真空条件为3～200Pa，反应时间为0.5～6h。