[发明专利]一种高流动性抗菌PBAT聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种高流动性抗菌PBAT聚合物，其特征在于，分子结构式由碳原子以及同时与碳原子连接的四条支链组成，四条支链的结构式相同，具体如下：

；

式中，*代表支链与碳原子的连接点；x代表聚己二酸丁二醇酯链段的聚合度，取值范围为350~650；y代表聚对苯二甲酸丁二醇酯链段的聚合度，取值范围为350~650。

2.根据权利要求1所述的一种高流动性抗菌PBAT聚合物，其特征在于，高流动性抗菌PBAT聚合物的重均分子量为150000~250000；在温度为190℃且负荷为2.16kg的条件下测得熔融指数为10~25g/10min；熔点为115~150℃；端羧基含量为15~35mmol/kg；弯曲模量为900~1500MPa；对大肠杆菌的抑菌率为83~100%，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为65~100%，水洗后对大肠杆菌的抑菌率为79~95%，水洗后对金黄色葡萄球菌的抑菌率为60~90%；45天的生物降解率为17.5~24%。

3.制备如权利要求1或2所述的一种高流动性抗菌PBAT聚合物的方法，其特征在于，首先由季戊四醇与精氨酸反应制得抗菌单体，然后由己二酸、丁二醇和抗菌单体反应制得抗菌预聚物，接着由抗菌预聚物与己二酸丁二醇酯化物反应制得高流动抗菌低聚物，最后由对苯二甲酸丁二醇酯化物与高流动抗菌低聚物反应制得高流动性抗菌PBAT聚合物；

具体步骤如下：

（1）制备抗菌单体；

将季戊四醇与精氨酸混合后，升温到60~70℃后保温，至反应体系呈现均一熔融态时，加入催化剂和配位剂，再继续升温到70~80℃，在氮气或惰性气体氛围下持续反应30~40min，得到抗菌单体；精氨酸为D-精氨酸、L-精氨酸或DL-精氨酸；催化剂为碘化亚铜、乙酰丙酮酸铜、溴化亚铜或氯化亚铜；配位剂为2,2-联吡啶；季戊四醇与精氨酸的摩尔比为1:4~4.5；催化剂的质量为季戊四醇质量的0.03~0.05wt%；配位剂的质量为季戊四醇质量的0.03~0.05wt%；

（2）制备抗菌预聚物；

将己二酸、丁二醇和步骤（1）得到的抗菌单体混合后，升温到160~170℃，在氮气或惰性气体氛围下持续反应1~1.5h，得到抗菌预聚物；抗菌单体与己二酸的摩尔比为1:4~4.5；己二酸与丁二醇的摩尔比为1:1.15~2.15；

（3）制备己二酸丁二醇酯化物；

将己二酸与丁二醇混合后，升温到130~135℃后保温，至反应体系呈现均一熔融态时，继续升温到170~180℃，在氮气或惰性气体氛围下持续反应2~2.5h，得到己二酸丁二醇酯化物；己二酸与丁二醇的摩尔比为1:1.1~1.3；

（4）制备对苯二甲酸丁二醇酯化物；

将对苯二甲酸、丁二醇和钛酸四丁酯混合后，升温到180~190℃后保温，至反应体系呈现均一熔融态时，继续升温到220~240℃，在氮气或惰性气体氛围下持续反应3~3.5h，得到对苯二甲酸丁二醇酯化物；对苯二甲酸与丁二醇的摩尔比为1:2.4~2.6；钛酸四丁酯的质量为对苯二甲酸质量的0.004~0.02wt%；

（5）制备高流动抗菌低聚物；

将步骤（2）得到的抗菌预聚物、步骤（3）得到的己二酸丁二醇酯化物、乙二醇锑和磷酸三甲酯混合后，升温到220~230℃后保温，至反应体系呈现均一熔融态时，继续升温到250~260℃，在氮气或惰性气体氛围下持续反应2~2.5h，得到高流动抗菌低聚物；抗菌预聚物与己二酸丁二醇酯化物的摩尔比为1:350~450；乙二醇锑的质量为己二酸丁二醇酯化物质量的0.001~0.01wt%；磷酸三甲酯的质量为己二酸丁二醇酯化物质量的0.01~0.03wt%；

（6）制备高流动性抗菌PBAT聚合物；

将步骤（4）得到的对苯二甲酸丁二醇酯化物与步骤（5）得到的高流动抗菌低聚物混合后，升温到230~240℃后保温，至反应体系呈现均一熔融态时，继续升温到260~270℃，在氮气或惰性气体氛围下持续反应2~2.5h，得到高流动性抗菌PBAT聚合物；高流动抗菌低聚物与对苯二甲酸丁二醇酯化物的摩尔比为1:350~450。