一种基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二酸单体和二醇单体混合进行第一步反应，得到酯类反应产物；所述二酸单体包括十二烷二酸，所述二醇单体包括乙二醇，所述十二烷二酸和乙二醇的摩尔比为1:1～1:2.5；在聚合催化剂的催化作用下，所述酯类反应产物进行第二步反应，得到所述基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯；所述第二步反应为缩聚反应；所述聚合催化剂为含磷化合物、含氮化合物、有机金属化合物、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、金属氧化物和金属氯化物中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合催化剂的质量为二酸单体和二醇单体质量之和的0.005～3％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一步反应在酯化催化剂的催化作用下进行；所述酯化催化剂为金属醋酸盐、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、金属氧化物、金属氯化物、有机金属化合物、含磷化合物和含氮化合物中的一种或几种；所述酯化催化剂的质量小于等于二酸单体和二醇单体质量之和的3％。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属醋酸盐包括醋酸锑、醋酸镁、醋酸锰和醋酸锌中的一种或几种。5.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述金属碳酸盐包括碳酸钾、碳酸锂、碳酸铯、碳酸钠和碳酸钙中的一种或几种；所述金属碳酸氢盐包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾；所述金属氧化物包括二氧化锗和/或三氧化二锑；所述金属氯化物包括氯化锌、四氯化锡、氯化亚锡和氯化锗中的一种或几种；所述有机金属化合物包括有机钛化合物、有机锡化合物和有机锗化合物中的一种或几种；所述有机钛化合物包括碳原子总数为4～40的烷基钛和/或碳原子总数为4～40的烷氧基钛；所述有机锡化合物包括碳原子总数为4～40的烷基锡；所述有机锗化合物包括碳原子总数为4～40的烷基锗；所述含磷化合物包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三丙酯、磷酸三戊酯、磷酸三异丙酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三丙酯、三异癸基亚磷酸酯、三异丙基亚磷酸酯、三月桂基亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯、苯基二异癸基亚磷酸酯、二苯基异癸基亚磷酸酯、苯基-双(4-辛基苯基)亚磷酸酯、三(4-辛基苯基)亚磷酸酯、三[(4-辛基乙基苯基)]亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4
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联苯基二亚磷酸酯、季戊四醇双二亚磷酸酯二(2,4-叔丁基苯基)酯和双(2,6-二叔丁基-4-甲苯基)季戊四醇亚磷酸酯中的一种或几种；所述含氮化合物包括咪唑盐、c2～c18烷基取代的咪唑卤素盐、吡啶盐、c2～c18烷基取代的吡啶卤素盐、氨基酸、氨基酸衍生物、内酰胺、内酰胺衍生物、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酰胺中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二酸单体还包括其他二元酸类化合物；所述其他二元酸类化合物包括碳原子数小于12的二元酸、酸酐、羟基酸和二元酸二甲酯中的一种或几种，所述其他二元酸类化合物与十二烷二酸的摩尔比小于3:7；
所述碳原子数小于12的二元酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、丁二酸、呋喃二甲酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸和癸二酸中的一种或几种；所述酸酐包括丁二酸酐和/或乙酸酐；所述羟基酸包括乳酸和/或羟基丁酸；所述二元酸二甲酯包括对苯二甲酸二甲酯、丁二酸二甲酯和呋喃二甲酸二甲酯中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二醇单体还包括其他二元醇；所述其他二元醇包括1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、1，3-环戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、1，4-环己烷二甲醇、一缩二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种或几种；所述其他二元醇与乙二醇的摩尔比小于3:7。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一步反应的压强为3～120kpa，温度为110～200℃，时间为1～8h；所述第二步反应的压强为0～500pa，温度为170～250℃，时间为1～8h。9.权利要求1～8任意一项所述制备方法得到的基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯；所述生物降解聚酯的重均分子量为3万～40万。10.权利要求9所述基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯作为降解塑料或降解塑料改性剂的应用。

技术总结
本发明提供了一种基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯及其制备方法和应用，涉及高分子材料技术领域。本发明将二酸单体和二醇单体混合进行第一步反应，得到酯类反应产物；所述二酸单体包括十二烷二酸，所述二醇单体包括乙二醇；在聚合催化剂的催化作用下，所述酯类反应产物进行第二步反应，得到所述基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯。本发明提供的制备方法能够实现基于十二烷二酸和乙二醇的生物降解聚酯的规模化生产，成本较低，且制备的生物降解聚酯分子量高、色泽好，具有良好的力学性能和生物降解性能，能够作为降解塑料或降解塑料改性剂广泛用于医疗用品、薄膜、缓释材料、包装、餐具、化妆品瓶、纤维及纺织品领域。纤维及纺织品领域。纤维及纺织品领域。


技术研发人员：郑柳春 王浩良 刘义 任万成
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：2022.02.23
技术公布日：2022/5/25