[发明专利]一种桥链结构生物基聚酯、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种桥链结构生物基聚酯，其特征在于：分子结构如式I或式II所示：

式Ⅰ

式Ⅱ

其中：

R₁为H或OCH₃，R₂为CH₃SiCH₃，m为3、4、5、6、8、12，聚酯的数均分子量在71000~76000g/mol。

2.一种如权利要求1所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）二元酸单体的的合成：将香草醛（3-甲氧基-4-羟基苯甲醛）、丁香醛（3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛）或5-羟甲基糠醛（5-羟甲基-2-呋喃甲醛）中的一种置于反应容器中，用适量四氢呋喃溶解二氯二甲基硅烷后，将此溶液逐滴滴加到反应容器中，其中香草醛或丁香醛或5-羟甲基糠醛与二氯二甲基硅烷的摩尔比为2∶1.1，控制反应温度为55~65℃，磁力搅拌反应2~4小时，过滤，取滤液，减压蒸馏滤液除去溶剂四氢呋喃,得到含氧硅氧桥链结构的二元醛，然后将所得二元醛用乙腈溶解，加入适量稀HNO₃和H₂O₂为氧化剂，控制温度为25~45℃反应1~4小时，加热蒸发浓缩溶液至体积减少一半，降低温度到0~5℃，得到晶体粗品，过滤、冷乙醇洗涤多次再次过滤、所得晶体最后在乙醇中重结晶，再次过滤，将所得固体真空干燥即得到一种含氧硅氧桥链结构的二元酸单体；

2）预聚体的合成即酯化反应：将一种含氧硅氧桥链结构的二元酸单体和脂肪族二元醇按照一定量的摩尔比混合后，置于反应容器中，加入适量催化剂，通入氮气保护，打开搅拌装置，保持反应体系在一定温度下反应2~3小时，得到预聚体中间产物；

3）含桥链结构生物基聚酯的合成即缩聚反应：将预聚体中间产物继续升温到一定温度，同时开启真空泵，控制反应体系内的绝对压强低于20Pa，磁力搅拌反应2~4 h，得到缩聚产物的粗品；

4）生物基聚酯的纯化：将缩聚产物的粗品用一定量的的氯仿溶解后，取清液，将清液加入一定量的一元低碳醇中，沉淀出固体不溶物，离心分离，过滤，得到白色固体，将所得的固体用乙醇洗涤、再次过滤后的固体在80℃真空下干燥2~6小时，即得到一种桥链结构生物基聚酯；所述步骤2）中，脂肪族二元醇是1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇或1,12-十二烷二醇中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，含氧硅氧桥链结构的二元酸和脂肪族二元醇的摩尔比为1∶（1.0~1.2）。

4.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述的催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸锑、钛酸四丁酯、草酸锌和草酸亚锡中的一种或两种的混合物，催化剂的总用量为二元醇的物质的量的0.1%~1%。

5.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中、所述步骤3）中，酯化反应的温度控制为160℃~180℃，缩聚反应的温度控制为220℃~240℃。

6.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，所述的一元低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇和正丁醇中的一种或者两种的混合物。

7.根据权利要求1-6任一项中所述的一种桥链结构生物基聚酯，其特征在于，所述的桥链结构生物基聚酯用作制备各种不同形态的聚酯包装产品的主要原料。