[发明专利]一种支化型疏水生物降解聚酯及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚酯塑料技术领域，具体涉及一种支化型疏水生物降解聚酯及其制备方法和应用，该生物降解共聚酯由羟基在端部的直链二元醇、含烷基支链二元醇，芳香族二元酸、脂肪族二元酸和钛酸酯酯化后进行聚合得到，通过使用含烷基支链二元醇，将疏水性的烷基链结合到分子链上形成支链，使得聚酯材料具有较好的疏水性；通过控制二聚脂肪的加入量，制得到疏水性好的共聚酯材料。该生物降解共聚酯的制备方法具有容易操作的优点。将本发明的支化型疏水生物降解聚酯用于农用地膜，可以明显降低水蒸气的透过率，并且材料柔韧性增强，方便使用。

技术领域

本发明涉及聚酯塑料技术领域，具体涉及一种支化型疏水生物降解聚酯及其制备方法和应用。

背景技术

可降解的塑料已经开始广泛替代传统的不可降解塑料，从而减少了“白色污染”对环境造成的破坏和治理压力。可降解的材料包括脂肪-芳香族共聚酯和脂肪族聚酯等，如聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)和可降解共聚酯(PBST)等材料。

其中PBAT兼具聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料的耐热性和强度以及聚己二酸丁二醇酯(PBA)材料的柔软性和延展性，并且相对于其它生物可降解材料来说，成本低，力学性能稳定，因此PBAT材料常应用于购物袋、农业地膜等。其中使用PBAT做农业地膜，PBAT的可降解性可以降低地膜造成的环境污染，但是另一方面PBAT为亲水性材料，其水蒸气透过率较高，因此对作物保湿性不足；并且其中含有的端羧基在水存在的情况下可以加快PBAT的降解，造成农业地膜的使用寿命不能达到预定时间，作物使用效果并不理想。因此，有必要对PBAT材料的性能做进一步的改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种支化型疏水生物降解聚酯,它力学性能优越，具有较好的柔韧性和延展性，并且还具有不变色、疏水性好的特点。

本发明的第二个目的是为了提供一种上述支化型疏水生物降解聚酯的制备方法。

本发明的第三个目的是为了提供一种上述支化型疏水生物降解聚酯的应用。

实现本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：

一种支化型疏水生物降解聚酯，原料包括，羟基在端部的直链二元醇，含烷基支链二元醇，二元酸，钛酸酯；所述二元酸为芳香族二元酸和脂肪族二元酸的组合物；

其中羟基在端部的直链二元醇与二元酸的摩尔比为1.5-2.5:1，所述含烷基支链二元醇的质量为原料总质量的0.05-3％；所述脂肪族二元酸占二元酸总的物质的量的百分数为30-50％，钛酸酯的质量浓度为200ppm-2000ppm。

进一步的，所述含烷基支链二元醇的结构为式I所示的结构：

其中a、b、c代表亚烷基的个数，a为大于等于0的整数，b为大于等于0的整数，c为大于等于2的整数。

进一步的，所述羟基在端部的直链二元醇为含有重量百分数不大于10％的由1，3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇中的一种或两种以上所组成的组合物，以及含有重量百分数不少于90％的1，4-丁二醇。

进一步的，所述芳香族二元酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸或间苯二甲酸中的一种或两种以上的组合物。

进一步的，所述脂肪族二元酸含有重量百分数不大于20％的由丁二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸中的一种或两种以上所组成的组合物，以及含有重量百分数不少于80％的己二酸。

进一步的，所述钛酸酯自为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或者两者的组合物。

为实现上述目的之二，本发明提供以下技术方案：