[发明专利]一种可降解的共聚物及其制备方法

说明书

本申请公开了一种可降解的共聚物及其制备方法，所述共聚物选自具有式I所示结构式的共聚物中的至少一种；其中，x，y分别为对应结构单元的摩尔分数；ran代表无规共聚；x+y＝1，x＝0.1～0.7；所述共聚物中引入了含醚键环状结构，提高了现有PBS聚酯的韧性，具有延长货架期，提高降解速率的优势。

技术领域

本申请涉及一种可降解的共聚物及其制备方法，属于共聚物合成领域。

背景技术

几十年来，传统高分子材料在众多领域得到了广泛的应用。其中，包装领域的应用占有相当大的市场份额。然而，每年有数百万吨的塑料包装被填埋造成了相当严重的环境污染问题。在此背景下，生物可降解高分子材料作为传统高分子材料的替代品，在近些年来得到了长足的发展。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种生物可降解的脂肪族聚合物，具有较高的熔化温度、良好的韧性和加工能力。但PBS玻璃化转变温度较低，室温下分子链容易运动形成更加规整的排列，从而导致PBS结晶性能随时间延长而提高，进而导致材料韧性变差。因此，其作为包装材料单独使用时，随着货架期的延长，材料性能会发生变化。另外PBS的降解速率会受到其结晶程度的影响。

通过引入第三单体，制备PBS基共聚酯材料以获得理想的性能，如优异的的机械性能、良好的生物降解性和加工性能等，扩大其应用领域。PBS基共聚酯种类繁多，其中引入含有醚键的第三单体能够有效提高聚酯的亲水性，降低聚酯的结晶性，从而达到提高PBS聚酯的韧性，延长货架期，提高降解速率的目的。但是含有醚键的线性结构的第三单体的引入往往对聚酯的强度和热性能都有负面影响。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种可降解的共聚物，该共聚物采用同时含醚键和环状结构的二元醇THFDM单体引入到PBS中，具有良好的韧性，长的货架期，降解速率高的优势。

本申请中提供了一种可降解的共聚物，所述共聚物选自具有式I所示结构式的共聚物中的至少一种；

其中，x，y分别为对应结构单元的摩尔分数；ran代表无规共聚；

x+y＝1，x＝0.1～0.7。

可选地，x独立的选自0.11、0.22、0.29、0.38、0.46、0.70中的任意值或任意两者之间的范围值。

可选地，式I中：

x+y＝1，x＝0.1～0.3。

可选地，式I中x＝0.3～0.7。

可选地，式I中x＝0.1～0.29。

可选地，式I中x＝0.3～0.5。

可选地，所述共聚物的特性粘度为1.03dL/g～1.71dL/g。

可选地，所述共聚物的特性粘度为1.53dL/g～1.71dL/g。

可选地，所述共聚物的断裂强度为20～24MPa。

可选地，所述共聚物的断裂伸长率为690～1120％。

根据本申请的又一个方面，提供了一种可降解共聚物的制备方法，所述方法包括：

将含有四氢呋喃二甲醇，1，4-丁二醇，丁二酸的原料进行熔融缩聚，得到所述可降解共聚物；

其中，所述熔融缩聚包括酯化和缩聚。

所述原料中四氢呋喃二甲醇，1,4-丁二醇和丁二酸的醇酸比为1.0～2.5；

其中，醇以四氢呋喃二甲醇和1,4-丁二醇的摩尔之和计算；

酸以丁二酸的摩尔数计算。

所述原料中还包括催化剂；