[发明专利]高生物基聚碳酸酯及用于生产其的方法

说明书

本发明涉及高生物基聚碳酸酯和用于生产其的方法。由于高生物基聚碳酸酯是通过1,4:3,6‑二脱水己糖醇(其为来源于生物质的生物基单体)与1,4‑环己烷二羧酸酯和/或对苯二甲酸酯的共聚而获得的，因此高生物基聚碳酸酯的生物基碳含量为80％或更大，并因此，高生物基聚碳酸酯不仅对人类友好和对环境友好，而且在生物降解性方面也有利。

技术领域

本发明涉及由来源于生物质的单体共聚的高生物基聚碳酸酯和用于制备其的方法。

背景技术

通过1,4:3,6-二脱水己糖醇与碳酸酯、1,4-环己烷二羧酸酯和/或对苯二甲酸酯的熔融缩聚而制备的聚碳酸酯是包含1,4:3,6-二脱水己糖醇(其是来源于生物质的生物基单体)的生物塑料。生物基聚碳酸酯具有聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)(其是一种代表性的透明通用树脂)的高透明度和双酚A(BPA)聚碳酸酯的高耐热性。

生物塑料使用来源于各种生物质的单体制备。根据ASTM D6866，生物塑料的生物基碳含量通过来源于生物质的单体中的放射性碳(¹⁴C)的含量相对于总碳含量的比率确定。

同时，在生物基聚碳酸酯的情况下，通过作为生物基单体的1,4:3,6-二脱水己糖醇与作为石油基单体的碳酸酯的熔融缩聚而制备的均聚碳酸酯的生物基碳含量为约87％，以及通过作为生物基单体的1,4:3,6-二脱水己糖醇与作为石油基单体的1,4-环己烷二羧酸酯或对苯二甲酸酯的熔融缩聚而制备的均聚酯的生物基碳含量为约43％。因此，根据作为石油基单体的碳酸酯、1,4-环己烷二羧酸酯和对苯二甲酸酯的共聚比率，生物基碳含量最终将在约43％至87％的范围内。

因此，如果由生物质来制备作为代表性石油基原料的来源于对二甲苯单体的1,4-环己烷二羧酸酯和对苯二甲酸酯，则可以制备生物基碳含量为约87％或更大的高生物基聚碳酸酯。这样的高生物基聚碳酸酯的生产具有连续利用大量的生物质并减少二氧化碳排放，从而防止全球变暖的优点。

发明内容

技术问题

因此，本发明旨在提供由作为来源于生物质的单体的1,4-环己烷二羧酸酯和对苯二甲酸酯共聚的高生物基聚碳酸酯和用于制备其的方法。

技术方案

为了实现以上目的，本发明提供了高生物基聚碳酸酯，其包含选自以下的至少一者：由下式1表示的重复单元1；由下式2表示的重复单元2；和由下化学式3表示的重复单元3，其中根据ASTM D6866，来源于生物质的生物基碳含量为80％或更大：

[式1]

[式2]

[式3]

为了实现另一个目的，本发明提供用于制备高生物基聚碳酸酯的方法，其包括使选自由下式4表示的化合物、由下式5表示的化合物、和由下式6表示的化合物中的至少一种化合物与1,4:3,6-二脱水己糖醇熔融缩聚：

[式4]

[式5]

[式6]

在上式中，R¹各自独立地为具有1至18个碳原子的烷基或具有6至18个碳原子的芳基，其中芳基可以具有选自以下的至少一个取代基：具有1至18个碳原子的烷基、具有4至20个碳原子的环烷基、具有6至18个碳原子的芳基、具有1至18个碳原子的烷氧基、具有4至20个碳原子的环烷氧基、具有6至18个碳原子的芳氧基、具有1至18个碳原子的烷基磺酰基、具有4至20个碳原子的环烷基磺酰基、具有6至18个碳原子的芳基磺酰基和酯取代基。