[发明专利]生物基可降解聚酯及制备方法和应用

权利要求书

1.生物基可降解聚酯的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：在复合催化剂存在下，脂肪族二元醇与生物基脂肪族二元酸和任选的对苯二甲酸经酯化反应、预缩聚反应和终缩聚反应，制得生物基可降解聚酯；

其中，所述复合催化剂的活性组分包括有机钛化合物和辅助催化剂，所述辅助催化剂为硅酸烷基酯，所述复合催化剂中钛硅摩尔比为5～20:1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，基于聚合单体的总重量，所述活性组分的用量10～10000ppm，优选为500～3000ppm，更优选为800～1200ppm；

优选地，所述有机钛化合物选自钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯和钛酸四异丁酯中的一种或多种；

优选地，所述硅酸烷基酯选自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯和硅酸丁酯中的一种或多种；

优选地，所述复合催化剂还包括选自亚磷酸酯和磷酸酯中的一种或多种添加剂；

更优选地，所述添加剂选自亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、甲基磷酸二甲酯、磷酸三乙酯和磷酸三丁酯；

更优选地，基于聚合单体的总重量，所述添加剂的用量为10～1000ppm，优选为80～300ppm，更优选为80～120ppm；

优选地，所述复合催化剂中钛硅摩尔比为8～12:1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述生物基脂肪族二元酸占生物基脂肪族二元酸和对苯二甲酸总量的30～100mol％，优选为50～70mol％；

优选地，所述生物基脂肪族二元酸的结构如式(I)所示，

式(I)中，R₁为C2～C14亚烷基；

更优选地，所述生物基脂肪族二元酸选自生物基丁二酸、生物基戊二酸、生物基己二酸、生物基辛二酸、生物基癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸和十六碳二元酸中的一种或多种；

进一步优选地，所述生物基脂肪族二元酸选自生物基己二酸、生物基辛二酸和生物基癸二酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其中，所述脂肪族二元醇的结构如式(II)所示，

HO-R₂-OH 式(II)

式(II)中，R₂为C2～C12亚烷基；

优选地，所述脂肪族二元醇为生物基脂肪族二元醇、石油基脂肪族二元醇或两者的混合物；

更优选地，所述生物基脂肪族二元醇选自生物基乙二醇、生物基丙二醇、生物基丁二醇、生物基戊二醇、生物基己二醇、生物基辛二醇和生物基癸二醇中的一种或多种；

更优选地，所述脂肪族二元醇为生物基脂肪族二元醇，所述生物基脂肪族二元醇与所述生物基脂肪族二元酸的摩尔比为1.1～2.8:1.0。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其中，所述脂肪族二元醇与所述生物基脂肪族二元酸和对苯二甲酸之和的摩尔比为1.2～1.6:1。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：

S100、将脂肪族二元醇、生物基脂肪族二元酸、任选的对苯二甲酸和复合催化剂加入反应釜中，在惰性气体保护下、在搅拌条件下和在210～260℃的温度下进行酯化反应，得到酯化产物；

S200、在240～280℃的温度下和10～50KPa的绝对压力下，使步骤S100中得到的酯化产物进行预缩聚反应，得到预缩聚产物；

S300、在240～280℃的温度下和10～100Pa的绝对压力下，使步骤S200中得到的预缩聚产物进行缩聚反应，得到生物基可降解聚酯。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，步骤S100中酯化反应温度为230～260℃，酯化反应时间优选为1～3小时；和/或

步骤S100中的酯化反应在常压下进行。