本發(fā)明涉及一種聚酯材料的制備方法，具體涉及一種聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯可生物降解聚酯及其制備方法和用途。

背景技術：

理想的可生物降解材料是既能滿足注塑工藝的要求，又能滿足吹塑工藝的要求，且原料來源豐富，價格低廉。而目前，大多數(shù)生物降解材料價格高、質量穩(wěn)定性差，有的需要二次加工才能制備注塑產(chǎn)品或吹塑產(chǎn)品，生產(chǎn)流程長，加工成本高，材料性能下降。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種既滿足注塑工藝要求又滿足吹塑工藝要求且原料來源豐富，價格低廉的新型可生物降解聚酯。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為：一種新型可生物降解聚酯，其化學名稱為聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯，結構如式（I）所示：

所述聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯的數(shù)均分子量在10000~50000之間。

本發(fā)明采取的又一技術方案是：一種聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯可生物降解聚酯的制備方法，其包括如下步驟：

（1）、將2,3-萘二甲酸和乙二醇按摩爾比1:1～2.3配成漿料，攪拌均勻后，加入到反應釜內(nèi)進行酯化反應，酯化反應溫度175~270℃，反應時間為1～3小時，制得初聚物；

（2）、將步驟（1）所得初聚物與添加劑一起注入預縮聚反應釜中，在溫度120～180℃，真空度為3～20mmHg下進行預縮聚反應，反應時間為1~5小時，得到預縮聚產(chǎn)物，其中所述添加劑包括催化劑；

（3）、將預縮聚產(chǎn)物通入到終聚反應釜中，在溫度120～190℃，真空度≤1mmHg下進行終縮聚反應，反應時間為0.5～5小時，反應完畢，冷卻，切粒，干燥，制得聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯。

根據(jù)本發(fā)明，步驟（2）中，所述的催化劑為聚酯領域常用的聚合催化劑，例如包括銻系、鍺系、鈦系、鋁系或鈷系化合物在內(nèi)的各種金屬化合物催化劑。

優(yōu)選地，所述的催化劑為乙二醇銻。

優(yōu)選地，步驟（1）中，所述的2,3-萘二甲酸和乙二醇的投料摩爾比優(yōu)選為1:2~2.2。

優(yōu)選地，所述的聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯的數(shù)均分子量在10000~50000之間。

優(yōu)選地，所述的聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯的數(shù)均分子量在15000~30000之間。

本發(fā)明所得聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯可滿足注塑工藝要求，可直接注塑成型制成注塑產(chǎn)品，應用于一次性用品、餐具、餐盒、刀叉、醫(yī)療器械、杯子器皿等領域。為此，本發(fā)明還特別涉及聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯用于制作注塑產(chǎn)品的用途。

本發(fā)明所得聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯酯可滿足吹塑工藝要求，通過普通吹膜工藝形成薄膜產(chǎn)品，應用于工業(yè)包裝膜、食品包裝膜和農(nóng)膜、地膜等領域。為此，本發(fā)明還特別涉及聚2.3-萘二甲酸-1,4-丁二醇酯用于制作薄膜產(chǎn)品的用途。

由于上述技術方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明經(jīng)大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，特定分子量范圍內(nèi)的聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯不僅具有優(yōu)異的生物降解性能，且可同時滿足吹塑工藝要求和注塑工藝要求，可用于制造可生物降解薄膜和可生物降解注塑產(chǎn)品。此外，本發(fā)明的聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯的原料來源豐富，可采用常規(guī)的聚酯生產(chǎn)設備來生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低。

具體實施方式

實施例1：

（1）將2.3-萘二甲酸和乙二醇按摩爾比1:2制備成漿料，攪拌均勻后，通過漿料泵加入到反應釜內(nèi)進行酯化反應，反應溫度220℃，反應時間為2.5小時，生成初聚物；

（2）經(jīng)泵將酯化后的初聚物連同初聚物進縮聚釜管線上的催化劑乙二醇銻一起注入預縮聚反應釜，預縮聚反應釜的反應溫度在275℃，真空度為10mmHg，反應時間為2小時，得到預縮聚產(chǎn)物；

催化劑使用前將其溶于乙二醇中，加熱到100℃±10℃并攪拌5±2小時，再通過泵和注入器添加到所述初聚物中，進入預聚釜；

（3）、將預縮聚產(chǎn)物通入終縮聚反應釜，在溫度280℃，真空度0.8mmHg下，反應時間為1.5小時，經(jīng)鑄帶頭去水槽快速冷卻、切粒、干燥后制得，GPC法分子量為23000。

實施例2

（1）將2.3-萘二甲酸和乙二醇按摩爾比1:2.2制備成漿料，攪拌均勻后，通過漿料泵加入到反應釜內(nèi)進行酯化反應，反應溫度220℃，反應時間為2.5小時，生成初聚物；

（2）經(jīng)泵將酯化后的初聚物連同初聚物進縮聚釜管線上的催化劑乙二醇銻一起注入預縮聚反應釜，預縮聚反應釜的反應溫度在275℃，真空度為10mmHg，反應時間為2小時，得到預縮聚產(chǎn)物；

催化劑使用前將其溶于乙二醇中，加熱到100℃±10℃并攪拌5小時，再通過泵和注入器添加到所述初聚物中，進入預聚釜；

（3）、將預縮聚產(chǎn)物通入終縮聚反應釜，在溫度280℃，真空度0.8mmHg下，反應時間為1.5小時，經(jīng)鑄帶頭去水槽快速冷卻、切粒、干燥后制得，GPC法分子量為22000。

實施例3

（1）將2.3-萘二甲酸和乙二醇按摩爾比1:1.6制備成漿料，攪拌均勻后，通過漿料泵加入到反應釜內(nèi)進行酯化反應，反應溫度220℃，反應時間為2.5小時，生成初聚物；

（2）經(jīng)泵將酯化后的初聚物連同初聚物進縮聚釜管線上的催化劑乙二醇銻一起注入預縮聚反應釜，預縮聚反應釜的反應溫度在275℃，真空度為10mmHg，反應時間為2小時，得到預縮聚產(chǎn)物；

催化劑使用前將其溶于乙二醇中，在常溫下攪拌5小時，再通過泵和注入器添加到所述初聚物中，進入預聚釜；

（3）、將預縮聚產(chǎn)物通入終縮聚反應釜，在溫度280℃，真空度0.8mmHg下，反應時間為1.5小時，經(jīng)鑄帶頭去水槽快速冷卻、切粒、干燥后制得，GPC法分子量為26000。

對比例1：

請?zhí)峁┮环N制成的聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯GPC法分子量低于10000的方法；

對比例2：

請?zhí)峁┮环N制成的聚2,3-萘二甲酸乙二醇酯GPC法分子量大于50000的方法；

實施例3

本實施例提供一種聚2.3-萘二甲酸乙二醇酯薄膜，其是由實施例1-3及對比例1-2所得聚酯分別經(jīng)熔體管道進入到單螺桿，直接制膜制得。

吹膜：單螺桿吹膜機制膜，工序控制參數(shù)見表1，膜的熱變形溫度為90℃。

表1

除上述實施例外，本發(fā)明還包括有其他實施方式，凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術方案，均應落入本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。