[发明专利]一种松香聚酯弹性体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子合成材料制备领域，具体涉及一种松香聚酯弹性体及其制备方法。

背景技术

松香是从松树的分泌物中提炼而来，是一种丰富的天然资源，也是一种可再生，无毒，可降解而且成本低廉的树脂材料，经常被用作焊接用粘结剂或涂料、粘结剂中的稠化剂或乳化剂。松香中的主要成分是松香酸。所述松香酸的典型结构式为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ所示的化合物，

在加热到100℃以上时，式Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ所示的松香酸异构化形成式Ⅵ所示的松香酸，式Ⅵ所示的松香酸为左旋海松酸，左旋海松酸能和其它具有共轭双键的化合物发生狄尔斯-阿尔德加成反应。

聚酯弹性体是多羟基化合物和多羧基化合物共聚而得的弹性体，由于其优良的韧性、抗疲劳性、耐磨性及耐腐蚀性，被广泛应用于汽车、宇航、石油化工、生物科技等领域。随着科学技术的发展，可降解的聚酯弹性体成为了人们研究的重点，尤其以网络聚酯弹性体的研究最为深入，因为网络型聚酯弹性体的性能调节范围广，而且具有环境友好，可降解等性能。

现有技术中的聚酯弹性体均使用的是石油提炼的副产品，随着石油资源的日益枯竭，制备芳香族类聚酯弹性体与脂肪族类聚酯弹性体使用的原料的价格也越来越高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种松香聚酯弹性体，无毒、可降解，原料可再生，生产成本低廉。

为了解决以上问题，本发明提供了一种松香聚酯弹性体，包括改性松香、二元醇和交联剂；所述改性松香为式Ⅰ或式Ⅱ所示的化合物：

所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇；所述改性松香、二元醇和交联剂按重量比为1∶1～2∶0.05～0.3；所述松香聚酯弹性的降解性为9％～22％。

优选的，所述交联剂为柠檬酸。

本发明还提供了一种松香聚酯弹性体的制备方法，其特征在于，包括：

a)制备如式Ⅰ或式Ⅱ所示的改性松香；

b)将改性松香、二元醇、交联剂按重量比为1∶1～2∶0.05～0.3混合，得到混合物；所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇；所述改性松香为式Ⅰ或式Ⅱ所示的化合物；

c)加热所述混合物，所述改性松香和所述二元醇发生酯缩合并通过交联剂交联，得到松香聚酯弹性体。

优选的，所述交联剂为柠檬酸。

优选的，将第一催化剂加入所述混合物中，所述第一催化剂占所述改性松香重量百分比的0.5％～1％。

优选的，所述第一催化剂为氧化锌、草酸亚锡或钛酸四丁酯。

优选的，步骤a)具体为：

a1)将松香、不饱和羧酸和第二催化剂按重量比为1∶0.22～0.34∶0.002～0.005混合，得到混合物；

a2)加热步骤a1)得到的混合物，发生狄尔斯-阿尔德加成反应，得到加成产物；

a3)将所述加成产物与石油醚混合，析出改性松香。

优选的，所述第二催化剂为对甲基苯磺酸、对苯二酚或邻苯二酚。

优选的，所述松香由结构式如Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ所示的松香酸组成：

优选的，所述步骤a2)中的加热温度为130℃～170℃。

本发明使用具有三元环菲架结构的松香作为原料，而这种三元环菲架结构实际上是一种甾族结构，刚性可以与苯环相仿，所以使用松香作为原料，并将所述松香改性后与二元醇和交联剂一同反应制备网络状松香聚酯弹性体，既无毒、可降解，原料可再生，又拥有和芳香族聚酯弹性体相仿的性能。松香聚酯弹性体本质上是聚酯弹性体的一种，通过实验检测本发明提供的松香聚酯弹性体的降解性可达9％～22％，另外松香属于可再生的天然树脂，无毒无害，成本低廉，适合工业化生产，解决了现有技术中聚酯弹性体使用不可再生资源作为原料的问题，降低了生产成本。

本发明还提供了一种松香聚酯弹性体的制备方法，a)制备改性松香；b)将改性松香、二元醇、交联剂按重量比为1∶1～2∶0.05～0.3混合，得到混合物；所述二元醇为聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇；所述改性松香为式Ⅰ或式Ⅱ所示的化合物；c)加热所述混合物，所述改性松香和所述二元醇发生酯缩合并通过交联剂交联，得到松香聚酯弹性体。工艺简单，反应可控。

附图说明

图1本发明提供的丙烯酸改性松香的红外光谱图；

图2本发明提供的丙烯酸改性松香制备的松香聚酯弹性体的红外光谱图；

图3本发明提供的反丁烯二酸改性松香的红外光谱图；

图4本发明提供的反丁烯二酸改性松香制备的松香聚酯弹性体的红外光谱图；