專利名稱：脂肪族二元酸-1,2-丙二醇聚酯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脂肪族聚酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯 及其制備方法。
背景技術(shù)：
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(fā)酵法或者化學(xué) 合成法制備，其中化學(xué)合成的脂肪族聚酯由于具有便于批量生產(chǎn)和綜合性能優(yōu)異等特點 而得到了廣泛應(yīng)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(yōu)異的塑料，或者作為無毒的增塑劑或增韌劑用于二氧化碳樹脂(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(yīng)后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，因此在制備脂肪族聚酯中獲得了廣泛的應(yīng)用。如申請?zhí)?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(yīng)得到的高分子聚酯，可以用于樹脂、薄膜、纖維等各種領(lǐng)域，具有較好的染色性能和 流動性。申請?zhí)枮?00710099890.6的中國專利文獻公開了一種以對苯二甲酸和1，2_丙 二醇為原料制備的聚對苯二甲酸1，2_丙二醇酯，該聚酯具有優(yōu)異的機械性能和透明性， 且不容易結(jié)晶，可以用于紡織品、地毯纖維、薄膜、工程塑料及包裝材料等方面。申請?zhí)枮?200710099889.3的中國專利文獻公開了一種以脂肪族二元酸和1，2_丙二醇為原料制備 的聚酯，該聚酯價格低廉、可完全生物降解，且力學(xué)性能優(yōu)異，可以代替聚烯烴等非生物降 解塑料用于制備薄膜、纖維、注塑制品及包裝材料等。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(jié)構(gòu)中只有碳碳鍵和酯鍵，不含其他結(jié)構(gòu)單元，導(dǎo)致 聚酯的性能及應(yīng)用受到限制。氨基酸含有豐富的側(cè)氨基，具有優(yōu)異的生物相容性和生物降解性能。本發(fā)明人考 慮，將氨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(jié)構(gòu)單元，調(diào)整聚酯的結(jié)構(gòu)、改善聚酯的性能、擴大聚酯的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇 聚酯及其制備方法，本發(fā)明提供的脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯含有氨基酸結(jié)構(gòu)單元， 結(jié)構(gòu)多樣，且可生物降解。本發(fā)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-丙二醇和氨基酸單體進行聚合反應(yīng)得到，所述脂肪族二元酸單體、1，2_丙二醇和氨基酸 單體的摩爾比為1 1 3 0.01 2。本發(fā)明還提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯的制備方法，包括
脂肪族二元酸和1，2_丙二醇進行酯化反應(yīng)，得到第一中間產(chǎn)物；所述第一中間產(chǎn)物與氨基酸單體進行縮聚反應(yīng)，得到脂肪族二元酸-1，2-丙二醇 聚酯。優(yōu)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(yōu)選的，所述酯化反應(yīng)中的酯化催化劑為醋酸鹽和鈦化合物中的一種或多種。優(yōu)選的，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。優(yōu)選的，所述酯化反應(yīng)的溫度為120°C 220°C。優(yōu)選的，所述氨基酸單體為單氨基單羧基氨基酸單體。優(yōu)選的，所述氨基酸單體為甘氨酸、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(yōu)選的，所述縮聚反應(yīng)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(yōu)選的，所述縮聚反應(yīng)的溫度為210°C 260°C，所述縮聚反應(yīng)的壓力為5Pa 200Pao與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在脂肪族二元酸-1，2_丙二醇聚酯中引入了氨基酸結(jié) 構(gòu)單元，通過調(diào)節(jié)氨基酸單體的種類和加入比例，可以得到結(jié)構(gòu)多樣的脂肪族二元酸-1， 2_丙二醇聚酯。本發(fā)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，還含有酰胺鍵，酰胺鍵賦予所述聚酯良好的性能，能夠擴大所述聚酯的應(yīng)用。同時，由于 引入的氨基酸為可生物降解物質(zhì)，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(fā)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，適于 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(fā)明提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二丨 2_丙二醇和氨基酸單體進行聚合反應(yīng)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(jié)構(gòu)所示的第一重復(fù)單元和式
,聚酯，由脂肪族二元酸單體、1， 元酸單體、1，2-丙二醇和氨基酸
(II)結(jié)構(gòu)所示的第
權(quán)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(yīng)得到，所述脂肪族二元酸單體、1，2-丙二醇和氨基酸單體的摩爾比為 1 1 3 0. 01 2。
2.權(quán)利要求1所述的脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯的制備方法，包括 脂肪族二元酸和1，2_丙二醇進行酯化反應(yīng)，得到第一中間產(chǎn)物；所述第一中間產(chǎn)物與氨基酸單體進行縮聚反應(yīng)，得到脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述酯化反應(yīng)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(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述酯化反應(yīng)的溫度為120°C 220 °C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述氨基酸單體為單氨基單羧基氨 基酸單體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述氨基酸單體為甘氨酸、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(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述縮聚反應(yīng)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(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述縮聚反應(yīng)的溫度為210°C 260°C，所述縮聚反應(yīng)的壓力為5Pa 200Pa。
全文摘要
本發(fā)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-丙二醇和氨基酸單體進行聚合反應(yīng)得到，所述脂肪族二元酸單體、1，2-丙二醇和氨基酸單體的摩爾比為1∶1～3∶0.01～2。本發(fā)明還提供了一種脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯的制備方法，包括脂肪族二元酸和1，2-丙二醇進行酯化反應(yīng)，得到第一中間產(chǎn)物；所述第一中間產(chǎn)物與氨基酸單體進行縮聚反應(yīng)，得到脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯。本發(fā)明在脂肪族二元酸-1，2-丙二醇聚酯中引入了氨基酸結(jié)構(gòu)單元，通過調(diào)節(jié)氨基酸單體的種類和加入比例，可以得到結(jié)構(gòu)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(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張貴寶, 方建勇, 李悅生, 董麗松 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所