脂肪族二元酸-1,2-丙二醇聚酯及其製備方法
2023-04-23 06:28:41 3
專利名稱：脂肪族二元酸-1,2-丙二醇聚酯及其製備方法
技術領域：
本發明涉及脂肪族聚酯技術領域，尤其涉及一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯 及其製備方法。
背景技術：
脂肪族聚酯是一類可生物降解的高分子聚合物，可以通過生物發酵法或者化學 合成法製備，其中化學合成的脂肪族聚酯由於具有便於批量生產和綜合性能優異等特點 而得到了廣泛應用，如單獨作為可生物降解的高分子材料，或者與其他高分子聚合物共混 獲得性能優異的塑料，或者作為無毒的增塑劑或增韌劑用於二氧化碳樹脂(PPC)、聚乳酸 (PLA)、聚3-羥基丁酸酯(P3HB)等生物降解高分子材料及聚氯乙烯(PVC)等通用高分子材 料中。脂肪族聚酯一般是以丁二酸、己二酸等脂肪族二元酸和乙二醇、丙二醇、丁二醇 等脂肪族二元醇為原料，進行縮聚反應後得到的聚酯類化合物。其中，1，2_丙二醇可以 通過玉米深加工獲得，成本低廉，因此在製備脂肪族聚酯中獲得了廣泛的應用。如申請號 為200810018619. X的中國專利文獻公開了一種由芳香族二羧酸或其衍生物與1，2_丙二 醇反應得到的高分子聚酯，可以用於樹脂、薄膜、纖維等各種領域，具有較好的染色性能和 流動性。申請號為200710099890.6的中國專利文獻公開了一種以對苯二甲酸和1，2_丙 二醇為原料製備的聚對苯二甲酸1，2_丙二醇酯，該聚酯具有優異的機械性能和透明性， 且不容易結晶，可以用於紡織品、地毯纖維、薄膜、工程塑料及包裝材料等方面。申請號為 200710099889.3的中國專利文獻公開了一種以脂肪族二元酸和1，2_丙二醇為原料製備 的聚酯，該聚酯價格低廉、可完全生物降解，且力學性能優異，可以代替聚烯烴等非生物降 解塑料用於製備薄膜、纖維、注塑製品及包裝材料等。上述公開的聚酯均以價格低廉的1， 2_丙二醇為原料，但是所述聚酯的分子結構中只有碳碳鍵和酯鍵，不含其他結構單元，導致 聚酯的性能及應用受到限制。胺基酸含有豐富的側氨基，具有優異的生物相容性和生物降解性能。本發明人考 慮，將胺基酸引入脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯中不僅不會影響該聚酯的生物降解性， 而且能夠增加聚酯的結構單元，調整聚酯的結構、改善聚酯的性能、擴大聚酯的應用。
發明內容
有鑑於此，本發明所要解決的技術問題在於提供一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇 聚酯及其製備方法，本發明提供的脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯含有胺基酸結構單元， 結構多樣，且可生物降解。本發明提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯，由脂肪族二元酸單體、1， 2-丙二醇和胺基酸單體進行聚合反應得到，所述脂肪族二元酸單體、1，2_丙二醇和胺基酸 單體的摩爾比為1 1 3 0.01 2。本發明還提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯的製備方法，包括
脂肪族二元酸和1，2_丙二醇進行酯化反應，得到第一中間產物；所述第一中間產物與胺基酸單體進行縮聚反應，得到脂肪族二元酸-1，2-丙二醇 聚酯。優選的，所述脂肪族二元酸為乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸和癸二酸中的一種 或多種。 優選的，所述酯化反應中的酯化催化劑為醋酸鹽和鈦化合物中的一種或多種。優選的，所述脂肪族二元酸、1，2_丙二醇和胺基酸單體的摩爾比為1 1 3 0. 01 2。優選的，所述酯化反應的溫度為120°C 220°C。優選的，所述胺基酸單體為單氨基單羧基胺基酸單體。優選的，所述胺基酸單體為甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸 和纈氨酸中的一種或多種。優選的，所述縮聚反應中的催化劑為鈦化合物、錫化合物和銻化合物中的一種或多種。優選的，所述縮聚反應的溫度為210°C 260°C，所述縮聚反應的壓力為5Pa 200Pao與現有技術相比，本發明在脂肪族二元酸-1，2_丙二醇聚酯中引入了胺基酸結 構單元，通過調節胺基酸單體的種類和加入比例，可以得到結構多樣的脂肪族二元酸-1， 2_丙二醇聚酯。本發明提供的脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯分子鏈中除了碳碳鍵和酯鍵 外，還含有醯胺鍵，醯胺鍵賦予所述聚酯良好的性能，能夠擴大所述聚酯的應用。同時，由於 引入的胺基酸為可生物降解物質，得到的脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯具有良好的生物 降解性。進一步的，本發明以直鏈脂肪族二元酸為原料得到的分子量較小的線型聚酯，適於 用作增塑劑，尤其是生物降解高分子材料及通用高分子材料的增塑劑。
具體實施例方式本發明提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二丨 2_丙二醇和胺基酸單體進行聚合反應得到，所述脂肪族 單體的摩爾比為1 1 3 0.01 2。所述脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯包括式(I)結構所示的第一重複單元和式
,聚酯，由脂肪族二元酸單體、1， 元酸單體、1，2-丙二醇和胺基酸
(II)結構所示的第
權利要求
1.一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯，由脂肪族二元酸單體、1，2_丙二醇和氨基 酸單體進行聚合反應得到，所述脂肪族二元酸單體、1，2-丙二醇和胺基酸單體的摩爾比為 1 1 3 0. 01 2。
2.權利要求1所述的脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯的製備方法，包括 脂肪族二元酸和1，2_丙二醇進行酯化反應，得到第一中間產物；所述第一中間產物與胺基酸單體進行縮聚反應，得到脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述脂肪族二元酸為乙二酸、丙二 酸、丁二酸、己二酸和癸二酸中的一種或多種。
4.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述酯化反應中的酯化催化劑為醋 酸鹽和鈦化合物中的一種或多種。
5.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述脂肪族二元酸、1，2-丙二醇和氨 基酸單體的摩爾比為1 1 3 0.01 2。
6.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述酯化反應的溫度為120°C 220 °C。
7.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述胺基酸單體為單氨基單羧基氨 基酸單體。
8.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述胺基酸單體為甘氨酸、丙氨酸、 苯丙氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸中的一種或多種。
9.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述縮聚反應中的催化劑為鈦化合 物、錫化合物和銻化合物中的一種或多種。
10.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述縮聚反應的溫度為210°C 260°C，所述縮聚反應的壓力為5Pa 200Pa。
全文摘要
本發明提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯，由脂肪族二元酸單體、1，2-丙二醇和胺基酸單體進行聚合反應得到，所述脂肪族二元酸單體、1，2-丙二醇和胺基酸單體的摩爾比為1∶1～3∶0.01～2。本發明還提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯的製備方法，包括脂肪族二元酸和1，2-丙二醇進行酯化反應，得到第一中間產物；所述第一中間產物與胺基酸單體進行縮聚反應，得到脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯。本發明在脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯中引入了胺基酸結構單元，通過調節胺基酸單體的種類和加入比例，可以得到結構多樣的脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯。
文檔編號C08G63/685GK102002152SQ20101052052
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者張貴寶, 方建勇, 李悅生, 董麗松 申請人:中國科學院長春應用化學研究所