[发明专利]一种基于双呋喃型二醇或者双呋喃型二酸制备聚酯或者聚酰胺类的高分子化合物与应用

说明书

本发明公开了一种基于双呋喃型二醇或者双呋喃型二酸制备聚酯或者聚酰胺类的高分子化合物，它由二醇类呋喃型单体和二酸类呋喃型单体和相应的底物聚合而成。本发明还公开了高分子化合物在制备塑料产品中的应用。与现有技术相比，本发明首次提出了基于生物质资源催化转化制备双呋喃型聚合物高分子的结构与方法，主要包括双呋喃型聚酯，环氧树脂，聚碳酸酯，聚酰胺等产品。

技术领域

本发明属于生物基高分子材料领域，具体涉及一种基于双呋喃型二醇或者双呋喃型二酸制备聚酯或者聚酰胺类的高分子化合物。

背景技术

随着科技的发展高分子材料已经遍布于人们的日常生活中，其中聚氯乙烯，聚苯乙烯等在自然界难以降解，给环境造成了极大的污染，其中聚乳酸，聚脂肪族内酯与聚碳酸酯等聚酯类是一类可生物降解，生物吸收的高分子材料，被广泛应用于生物，医药行业。其中代表性一类单体就是双酚A(BPA)。双酚A，在工业上常被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。60年代以来就被用于制造塑料瓶、幼儿用的吸口杯、食品和饮料罐内侧涂层。从矿泉水瓶、医疗器械到及食品包装的内里，都含有双酚A。但双酚A制备的材料在应用期间会降解产生一些有毒物质，其中对生物体会产生广泛的不良作用：包括影响内分泌、生殖和神经系统，促癌等。随着工业化发展，塑料制品及环氧树脂的广泛应用，对BPA需求增加，导致BPA污染物在环境中排放量增加，造成严重的环境污染。

双酚酸(DPA)是作为一种可以重复利用的聚合物单体，可以完全替代双酚A，用于环氧树脂及聚碳酸酯等高分子材料的制备。双酚酸主要用于生产各种合成树脂(环氧树脂、聚碳酸酯、水溶性树酯、超支化聚酯)，水溶性油脂树脂，电泳漆，亮光油墨树脂，涂料，香料，润滑剂，粘合剂等。但制备双酚酸的原料乙酰丙酸过于昂贵，完全替代市场成本过高，由于呋喃环具备和苯环相似的刚性，且性质类似，因此呋喃型双酚A 型单体替代双酚A制备聚酯等具备很大的市场前景。

另外目前市场上大部分的聚酯，聚酰胺产品都具有苯环结构，因为加入苯环结构可以具有一定的刚性，以及提升玻璃化温度，使得应用范围更广。但制备相应聚酯，聚酰胺的底物如对苯二甲酸，双酚A，对苯二酚类底物目前均来自石化产品，随着能源枯竭，石化产品的减少，生物基材料替代产品将逐渐替代传统的聚酯，聚酰胺材料，而呋喃型二酸，二醇，二胺类底物，因为具有与苯环相似的特性，制备的产品性能与传统的聚酯，聚酰胺相似，容易被市场接受，具有广阔的应用前景。

呋喃基平台化合物是一类来源于生物质资源的平台化学品，其中糠醛是目前已经工业化生产的一类具备代表性呋喃基平台化合物。基于糠醛经过一系列催化转化可以得到双呋喃环且具有双活性基团的聚合单体，主要包括，双呋喃型二醇与双呋喃型二酸等结构，该类聚合单体可以有效替代经由传统石化资源提取的聚合单体，例如双酚A，对苯二甲酸等聚合材料单体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于双呋喃型二醇或者双呋喃型二酸制备聚酯或者聚酰胺类的高分子化合物与应用，以解决现有技术存在的成本高昂和合成复杂等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于双呋喃型二醇或者双呋喃型二酸制备聚酯或者聚酰胺类的高分子化合物，它由化合物Ⅰ和底物聚合而成；

其中，

X¹和X²同时为羟甲基或羧基；

R¹和R²为氢、甲基、乙基、羟甲基、羧丙基、呋喃基、苯环和环戊烷中的任意一种或几种的组合；

底物为二酸类底物、二醇类底物、碳酸酯类底物、二胺类底物、光气、环氧氯丙烷或芳香族酚类。