[发明专利]一种高耐热良好力学性能可降解改性聚酯及其制备方法

说明书

本发明的一种高耐热良好力学性能可降解改性聚酯及其制备方法属于聚酯材料制备技术领域，所述的改性可降解聚酯的结构通式为：其制备方法包括原料打浆、带压酯化、缩聚反应、制粒、干燥等步骤。本发明通过引入生物基刚性二元醇与直链脂肪族生物基二元醇，调控二者比例，改善了聚酯的耐热性能并兼顾了力学性质，同时还具有可降解性能。

技术领域

本发明属于聚酯材料制备技术领域，特别涉及一种改性的高耐热性兼具良好力学性能的可降解聚酯及其制备方法。

背景技术

1953年杜邦公司最先实现了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的工业化，随着聚酯工艺的成熟，加之PET材料价格低廉，性能优越。PET成为最早商业化的热塑性聚酯。2017年全球PET产能为9300万吨/年，成为五大工程塑料之一，广泛应用于各个领域。但是PET聚酯材料性能方面依然有不足之处，首先，PET 聚酯的玻璃化转变温度较低(Tg＝70℃)，限制了在高温薄膜，插件连接器，厨房用具，耐高温餐具，食品托盘等方面的应用。第二，以往PET的耐热性能的改进，往往牺牲材料优良的力学性质，进而限定了改性后PET聚酯的应用范围，例如高温高压薄膜，热饮包装等。第三，PET聚酯自然条件下难降解，随着聚酯行业的扩大与材料适用范围的拓展，导致了严重的环境问题，例如白色垃圾的出现。

为了改善PET的耐热性能，往往引入刚性片段，提高聚酯Tg。发明专利CN201610831226.5公开了一种通过引入2,5-呋喃二甲酸生物基芳香聚酯合成方法，Tg在69.5到84.1℃之间，但断裂伸长率降低到5％以下。发明专利 CN201380055463.1公开了一种通过引入新戊二醇和2，2，4，4-四甲基—环丁二醇(CBDO)与对苯二甲酸的共聚物，Tg高于90℃，但断裂伸长率无法满足高压高温条件下薄膜力学性质的要求，而且CBDO合成难度大，成本高，暂时无法商业化。

科学家们通过引入1，4-环己烷二甲醇(CHDM)，得到耐热型聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯co聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PETG),Tg得到明显提高，其连续应用温度范围在100℃以上，而且兼具了良好的力学性质。但是，其降解性能未进行研究。同时，引入的改性二元醇CHDM来源于石化资源。

综上，基于现有技术缺乏具有耐高温的兼具良好力学性能的可降解聚酯。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种改性的高耐热性兼具良好力学性能的可降解聚酯及其制备方法。

本发明的具体技术方案为如下：

一种高耐热良好力学性能可降解改性聚酯，具有如下的结构通式：

其中，m≤6；按摩尔比z:(x+y)＝1.5～9:1，x:y＝25～0.1:1～1；

y链段选自如下结构：

一种高耐热良好力学性能可降解改性聚酯的制备方法，有以下步骤：