高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯及其制备方法与应用

技术特征：
1.一种高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯的制备方法，其特征在于包括：提供第一组分、第二组分、第三组分及第四组分；其中，所述第一组份包括呋喃二甲酸、呋喃二甲酸酯化物、噻吩二甲酸、噻吩二甲酸酯化物中的任意一种或两种以上的组合，所述第二组分包括生物基抗紫外二酸和/或生物基抗紫外二酸酯化物，所述第三组分包括苯二甲酸和/或苯二甲酸酯化物；第四组分包括二元醇；在保护性气氛下，使包含第一组分、第二组分、第三组分、第四组分与酯化催化剂和/或酯交换催化剂的第一混合反应体系反应，获得中间产物；以及，在真空条件下，使所述中间产物进行缩聚反应，制得高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物基抗紫外二酸具有式(i)所示的结构：其中，r
1-r
10
独立地选自氢原子、烷氧基、烷基、芳香基或卤原子。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述呋喃二甲酸包括2，5-呋喃二甲酸、2，4-呋喃二甲酸、2，3-呋喃二甲酸中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述呋喃二甲酸酯化物包括2，5-呋喃二甲酸二甲酯、2，4-呋喃二甲酸二甲酯、2，3-呋喃二甲酸二甲酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述噻吩二甲酸包括2，5-噻吩二甲酸、2，4-噻吩二甲酸、2，3-噻吩二甲酸中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述噻吩二甲酸酯化物包括2，5-噻吩二甲酸二甲酯、2，4-噻吩二甲酸二甲酯、2,3-噻吩二甲酸二甲酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述苯二甲酸包括对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述苯二甲酸酯化物包括对苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯、联苯二甲酸二甲酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述抗紫外二酸酯化物包括抗紫外二酸二甲酯、抗紫外二酸二乙酯、抗紫外二酸二丙酯、抗紫外二酸二丁酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、环己烷二甲醇、环己烷二醇、新戊二醇中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：在保护性气氛下，使包含第一组分、第二组分、第三组分、第四组分与酯化催化剂和/或酯交换催化剂的第一混合反应体系于150～200℃反应0.5～5.0h，获得中间产物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一组分、第二组分、第三组分与第四组分的摩尔比为(0.9～0.99)∶(0.01～0.1)∶(0～0.86)∶(1.1～2.0)；和/或，所述酯化催化剂和/或酯交换催化剂的摩尔量为所述第一组分、第二组分、第三组分总摩尔量的0.05～1％；和/或，所述酯化催化剂和/或酯交换催化剂包括锌系催化剂、锰系催化剂、钛系催化剂、锑系催化剂中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述锌系催化剂包括乙酸锌；优选的，所述锰系催化剂包括乙酸锰；优选的，所述钛系催化剂包括钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、二氧化钛、无机负载钛催化剂中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述锑系催化剂包括三氧化二锑、乙二醇锑、乙酸锑、聚乙二醇锑中的任意一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：在真空条件下，使所述中间产物与缩聚催化剂、稳定剂混合并于180～240℃进行缩聚反应0.5～4.0h，制得所述高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述缩聚催化剂的摩尔量为所述第一组分、第二组分、第三组分总摩尔量的0.05～0.5％；和/或，所述稳定剂的摩尔量为所述第一组分、第二组分、第三组分总摩尔量的0.05～0.5％；和/或，所述缩聚催化剂包括钛系催化剂、锡系催化剂、锑系催化剂、锗系催化剂中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述钛系催化剂包括钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、二氧化钛、无机载体负载钛催化剂中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述锡系催化剂包括氧化二丁基锡、异辛酸亚锡、单丁基三异辛酸锡、氧化二辛基锡中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述锑系催化剂包括三氧化二锑、乙二醇锑、乙酸锑、聚乙二醇锑中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述锗系催化剂包括二氧化锗和/或氧化锗；和/或，所述稳定剂包括磷系稳定剂；优选的，所述磷系稳定剂包括亚磷酸、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、磷酸二氢铵中的任意一种或两种以上的组合。8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制得的高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯，所述高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯形成的薄膜在200～400nm波段紫外线的透过率低于6.0％，二氧化碳渗透系数为0.007～0.032barrer，氧气渗透系数为0.005-0.017barrer。9.由权利要求8所述的高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯在制备建筑膜或包装材料中的用途；优选的，所述包装材料包括食品或药品包装材料。10.一种聚酯膜或聚酯板材的加工方法，其特征在于包括：将权利要求8所述的高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯输入单螺杆挤出机，并于200～240℃熔融挤出，制得铸塑厚片；以及，将所述铸塑厚片依次进行后纵向拉伸、横向拉伸处理，制得聚酯膜或聚酯板材。

技术总结
本发明公开了一种高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯及其制备方法与应用。所述制备方法包括：在保护性气氛下，使包含第一组分、第二组分、第三组分、第四组分与酯化催化剂和/或酯交换催化剂的第一混合反应体系反应，获得中间产物；所述第一组份包括呋喃二甲酸、呋喃二甲酸酯化物、噻吩二甲酸、噻吩二甲酸酯化物中的任意一种或两种以上的组合，所述第二组分包括生物基抗紫外二酸和/或生物基抗紫外二酸酯化物，第四组分包括二元醇；以及，在真空条件下，使所述中间产物进行缩聚反应，制得高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯。本发明制备的高耐热高阻隔抗紫外生物基共聚酯具有优异的紫外屏蔽性能、耐热性和阻隔性，在包装材料中有广泛的应用前景。应用前景。应用前景。


技术研发人员：刘小青 费璇 江艳华
受保护的技术使用者：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日：2022.07.05
技术公布日：2022/8/26