CN115044022B - 温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯及其制备方法、应用和回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪‑芳香共聚酯及其制备方法和应用,因该共聚酯引入了热稳定性和亲水性好的含醚键结构单体、芳香环和环状结构单体、或在聚合物内部易形成氢键的含酰胺结构单体二醇的改性单体,使所制备的共聚酯具备高强度和优异的热性能、亲水性、力学性能和阻隔性能,满足其在塑料、纤维、无纺布、薄膜、医疗包装材料、容器材料或3D打印材料领域的单独应用,或作为改性加工助剂使用,并且因本发明还公开了该共聚酯使用废弃后对其进行快速温和的化学闭环回收的方法,有利于降低制备成本,减少环境的碳排放。
Description
技术领域
本发明属于共聚酯及制备、应用及废弃物回收技术领域,具体涉及一种温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯及其制备方法和应用,该类共聚酯仅需加入不同结构的改性单体,就可同时实现共聚酯热性能、力学性能、阻隔性能的大幅提升,同时共聚酯使用废弃后可进一步对其进行快速温和化学闭环回收,降解回收后可较容易实现降解产物的分离和收集,降解液可多次循环利用,分离过程简洁,能耗小,且聚酯具有良好的回收性能。
背景技术
高分子材料具有重量轻、性能可调、加工性能好等特点,已成为产量最大的典型材料。虽然它们的使用带来了极大的便利,但它们的全生命周期也带来了碳排放和化石资源枯竭的问题。如何从分子结构设计上聚合制备既具备优异的力学性能、热性能、阻隔性能等综合性能优异的聚酯材料同时,又可以将这些使用后废弃的聚酯材料进行高效、快速、简洁和环保的回收利用是亟待解决的问题。
脂肪族共聚酯和脂肪-芳香共聚酯作为一类有前景的生物基材料,分别以其优异的加工性能和优异的气体阻隔性能而备受关注。为拓宽脂肪脂肪族共聚酯和脂肪-芳香共聚酯的应用领域,制备力学性能、热性能、气体阻隔性能等综合性能优异的聚酯,研究者在脂肪族共聚酯和脂肪-芳香共聚酯中引入不同的改性单体对其进行改性,如Hu Han等(H.Hu;R.Zhang;J.Wang;W.B.Ying;L.Shi;C.Yao;Z.Kong;K.Wang;J.Zhu.GreenChemistry.2019(21):3013-3022)将乙醇酸引入呋喃基聚酯中合成了聚(呋喃二甲酸-乙醇酸-丁二醇酯)。乙醇酸的引入虽部分提升了聚酯的降解性能,但使所得聚酯分子量偏低造成聚酯力学性能和阻隔性能均相对较差;Jiefei Qi等(Q Jiefei,W Jing,C Jingying,WHuaping.Polymer Degradation and Stability,2019(160):229-241.)将异山梨醇引入脂肪族聚酯中合成了聚(丁二酸-丁二醇-异山梨醇酯)。异山梨醇的加入虽提升了聚酯的玻璃化转变温度,但是聚酯分子量仍相对较低导致聚酯综合性能较差,且力学性能和阻隔性能未进行相关研究。以上改性方法虽可提升脂肪族共聚酯和脂肪-芳香共聚酯的部分性能,然而,由于脂肪族共聚酯和脂肪-芳香共聚酯通常在环境中自然降解能力差强人意,其生命周期结束后的固体废物不仅会带来环境问题,也会带来资源的浪费。
为了解决脂肪族共聚酯和脂肪-芳香共聚酯的力学性能、耐热性能、气体阻隔性能等综合性能提升和使用废弃后的聚酯废物处置的难题,提供一种力学性能、热性能、阻隔性能等综合性能优异的脂肪族共聚酯和脂肪-芳香共聚酯材料,同时提供一种有利于其使用结束后废弃物简单、高效和绿色的化学闭环回收方法,对于全球可持续发展具有十分重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯。
本发明的目的之二是提供上述温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的制备方法。
本发明的目的之三是提供上述温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的应用。
本发明的目的之四是提供上述温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的回收方法,回收的反应液可循环多次使用,降解产物可再次用于聚合使用,可实现材料的合成到回收再到合成的闭环使用。
本发明提供的温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯,该共聚酯是由以下I、III、V或I、III、VI或I、III、IV、VII或I、III、VIII或I、III、Ⅸ或II、III、IV或II、III、V或II、III、VI或II、III、IV、VII或II、III、VIII或II、III、Ⅸ表示的结构单元组成:
式中,R1为C2-C10的亚烷基,
式中,R2为C2-C10的亚烷基,
式中,R3为C2-C10的亚烷基,可相同可不同,
式中,R4为C1-C10的亚烷基,
式中,R5为C1-C10的亚烷基,可相同可不同,
式中,R6为C1-C10的亚烷基,可相同可不同,
式中,R7、R8和R9分别为以下基团中的任一种:
[IV]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+IV]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[I]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[I+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[I]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[VIII+I]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[II]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[VIII+II]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[II]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[II+V]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;各结构单元所形成的链段是按羧基和羟基官能团的任意连接组合,该共聚酯的特性黏数[η]为0.5~2.8dL/g;拉伸强度为40.0~80.0MPa;断裂伸长率为3.9~600.0%;CO2渗透系数为7.50E-16~2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16~3.00E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为38~95℃;初始分解温度为325~380℃。
上述共聚酯中,优选[IV]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+IV]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[I]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[I+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[I]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[VIII+I]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[II]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[VIII+II]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[II]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[II+V]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;各结构单元所形成的链段是按羧基和羟基官能团任意连接组合,该共聚酯的特性粘数的特性黏数[η]为0.6~2.8dL/g,拉伸强度为45.0~80.0MPa;断裂伸长率为50.0~600.0%;CO2渗透系数为7.50E-16~2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16~3.00E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为42~90℃;初始分解温度为330~375℃。
上述共聚酯中,更优选[IV]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+IV]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[I]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[I+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[I]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[VIII+I]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[II]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[VIII+II]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[II]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[II+V]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50,[II]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;各结构单元所形成的链段是按羧基和羟基官能团任意连接组合,该共聚酯的特性粘数的特性黏数[η]为0.7~2.8dL/g,拉伸强度为50.0~80.0MPa;断裂伸长率为100.0~600.0%;CO2渗透系数为7.50E-16~1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16~2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为45~85℃;初始分解温度为332~370℃。
本发明提供的上述温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的制备方法,该方法是在常规催化剂的条件下,采用直接酯化法将等摩尔量的二元酸和二元醇进行酯化反应后或采用酯交换法将等摩尔量的二元酸酯化物和二元醇进行酯交换反应后,再经过缩聚反应制备而成,其特征在于在酯化反应前、酯化反应后缩聚反应前、酯交换反应前或酯交换反应后缩聚反应前,在反应体系中加入以二元酸或二元酸酯化物的摩尔百分数计为1~99%的改性单体。
以上制备方法中所述的改性单体加入量按聚酯单体中二元酸或二元酸酯化物的摩尔百分数计优选8~80%,更优选10~50%。
以上制备方法中所述的改性单体为以下结构通式中的至少一种:
Z1-O-Z1
式中,Z1为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z2为C1~C10的烷氧基,可相同可不相同,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z2为C1~C10的烷氧基,可相同可不相同,
式中,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,R7、R8和R9为以下基团:
以上制备方法中所述的改性单体优选以下结构通式中的至少一种:
Z1-O-Z1
式中,Z1为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z2为C1~C10的烷氧基,可相同可不相同,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,
式中,Z2为C1~C10的烷氧基,可相同可不相同,
式中,Z3为C2~C10的伯醇基,可相同可不相同,R7、R8和R9为以下基团:
以上所用的改性单体的合成可以参照Polymer Chemistry,2018,9,4113–4119;ACS Sustainable Chemistry&Engineering,2021,9,1383-1397;Green Chemistry,2021,23,9658-9668;Journal of Organic Chemistry,2017,82,6082-6088;Eurpean Journalof Organic Chemistry,2012,23,4283-4286;Journal of Molecular Structure,2015,1081,146-158等文献公开的方法进行制备。
本发明所采用的直接酯化法或酯交换法的工艺步骤和具体条件如下:
直接酯化法:在反应容器中按配比加入二元酸、二元醇、催化剂和至少一种改性单体,加压升温到160~180℃进行酯化反应1.0~4.0h;酯化反应结束后,在180~200℃,低真空的条件下缩聚反应0.5~1.0h,然后在210~230℃,高真空的条件下缩聚0.5~3.5h;完成缩聚反应后,在反应容器中充入氮气,水冷,得到目标共聚酯。其中,改性单体可选择在酯化反应前或酯化反应后缩聚反应前加入反应容器。
酯交换法:在反应容器中按配比加入二元酸的酯化物、二元醇、催化剂和至少一种改性单体,常压于160~180℃进行酯交换反应1.0~4.0h;酯交换反应结束后,在180~200℃,低真空的条件下缩聚0.5~1.0h,然后在210~230℃,高真空的条件下缩聚0.5~3.5h;完成缩聚反应后,在反应容器中充入氮气,水冷,得到目标共聚酯。其中,改性单体可选择在酯交换反应前或酯交换反应后缩聚反应前加入反应容器。
以上方法中所选用的催化剂为醋酸锌、醋酸锰、醋酸钴、醋酸钾、三氧化二锑、乙二醇锑和钛酸酯中的至少一种。
本发明提供的上述温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的应用,其特征在于该应用是将该共聚酯直接用作塑料、纤维、无纺布、薄膜、医疗包装材料、容器材料或3D打印材料,或作为改性加工助剂使用。
本发明提供的上述温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的回收方法,该方法的工艺步骤和条件如下:
(1)将使用后废弃的共聚酯区分脂肪结构共聚酯或脂肪-芳香共聚酯并分别粉碎至10-60目,然后将其加入碱性催化剂与反应溶剂或碱性催化剂与回收反应液的混合溶液内,并在50-80℃下反应20~240min,其中脂肪结构共聚酯或脂肪-芳香共聚酯与反应溶剂或回收反应液的质量体积比为0.004~0.2W/V,碱性催化剂与反应溶剂或碱性催化剂与回收反应液的质量体积比为0.04~0.2W/V;
(2)将第(1)步得到的含脂肪结构共聚酯的反应溶液冷却至1~10℃后,过滤并将得到的固体产物溶于去离子水后调节溶液pH至1~6,或将第(1)步得到含脂肪-芳香共聚酯的反应溶液直接调节pH至1~6,即可将降解产物沉淀出来,得到降解产物和反应液,收集降解产物可再次用于合成新聚酯的原料,收集的反应液可以代替反应溶剂重复使用。
以上回收方法中所用的反应溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、1,4-丁二醇、二甘醇和1,4-环己烷二甲醇中的至少一种,或者为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、1,4-丁二醇、二甘醇和1,4-环己烷二甲醇中的至少一种与水的混合溶液,其体积比为20~80:20~80;所用的碱性催化剂为醇盐、碱性金属盐、碱性金属氧化物和氢氧化物中的至少一种。
以上回收方法中所述的收集反应液的可重复使用包括:将分离得到的反应液直接用作下一次降解回收聚酯的反应液,或进一步通过分离的方法将反应液进行分离回收为反应溶剂和醇类单体,将回收得到的反应溶剂进而再用作回收废弃聚酯的反应溶剂,将回收得到的醇类单体可再用作聚酯的聚合原料。
本发明与现有技术相比,具有以下积极效果:
1、由于本发明选用的改性单体聚合活性高,聚合反应速率快,聚合条件温和,因而即便添加的量较小,也能使共聚酯获得足够高的分子量,使合成得到的聚酯材料仍然能够具备高强度的特性。
2、由于本发明提供的共聚酯具备高强度高耐热高气体阻隔性能且性能可调,因此可以满足其在纤维、无纺布、工程塑料、薄膜、医疗包装材料、容器材料或3D打印材料领域等材料方面的要求,还可以进一步拓展其应用范围,尤其是对材料的力学性能、热性能和阻隔性能要求高的领域。同时还可作为改性加工助剂使用。
3、由于本发明在聚酯中引入了热稳定性和亲水性好的含醚键结构单体([IV])、芳香环和环状结构单体([V]、[VI]、[VII]、VIII)、或在聚合物内部易形成氢键的含酰胺结构单体二醇([Ⅸ])进行共聚,因此赋予了共聚酯更加优异的热性能、亲水性、力学性能和阻隔性能。
4、由于本发明提供聚酯的制备方法易于反应,不用进行活化处理,可直接与单体进行共聚,具体的合成方法也为常规的熔融缩聚法,因而具有操作简单,制备工艺成熟,易于控制和适于大规模工业化生产等优点。
5、由于本发明在聚酯使用结束废弃后可进一步对其进行闭环化学回收,降解回收后可较容易实现降解产物和反应液的分离和收集,因此具有经济效益高、分离过程简洁,能耗小等优点。
6、由于本发明回收时所使用的反应液为醇和醇与水的混合溶液,且二者均为低沸点的溶剂,因而具备绿色环保、低价易得和易回收的优点。
7、由于本发明的方法是在低温和常压的条件下就可实现对废弃脂肪族和呋喃基聚酯材料的快速有效的降解和分离,具备操作简洁、反应条件温和、降解回收时间短和回收率高等优点,因而有利于降低回收成本,适合工业化操作。
8、由于本发明不仅仅合成了具有高强度高耐热高气体阻隔性能聚酯材料,同时实现了使用后该类废弃材料的闭环化学回收,因而解决了废弃材料的处置问题,提高了该类聚酯材料的使用效益,减少了环境的碳排放,是一种高效、低碳、绿色、经济及环保的聚酯材料的使用及处理方法,具有很好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例6制备的共聚酯的核磁氢谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图2为本发明实施例6制备的共聚酯的红外光谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图3为本发明实施例12制备的共聚酯的核磁氢谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图4为本发明实施例12制备的共聚酯的红外光谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图5为本发明实施例21制备的共聚酯的核磁氢谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图6为本发明实施例21制备的共聚酯的红外光谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图7为本发明实施例30制备的共聚酯的核磁氢谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图8为本发明实施例30制备的共聚酯的红外光谱图。从谱图可见,该共聚酯已成功制备。
图9为本发明实施例6制备的共聚酯的热重曲线图。从热重曲线图中可见,制备的共聚酯具备优异的热稳定性。
图10为本发明实施例12制备的共聚酯的应力应变曲线图。从应力应变曲线图中可见,制备的共聚酯的拉伸强度可达80MPa,具备优异的力学性能。
图11为本发明实施例21制备的共聚酯的应力应变曲线图。从应力应变曲线图中可见,制备的共聚酯具备优异的力学性能。
图12为本发明实施例30制备的共聚酯的应力应变曲线图。从应力应变曲线图中可见,制备的共聚酯具备优异的力学性能。
图13为商用PBAT的氧气阻隔性能(其渗透系数为5.70E-13[cm3·cm/(cm2·s·Pa)])与本发明实施例30、31、32和33制备的共聚酯的氧气阻隔性能的比值(BIF)的变化图。从曲线图中可见,制备的共聚酯的BIF最大值可达760,与商用PBAT比较,大大降低降低了氧气的透过量,具备优异的氧气阻隔性能。
具体实施方式
以下给出实施例以对本发明作进一步的详细说明,但以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制,如果本领域专业人员根据本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围,且在该技术领域内,当存在部分材料重叠的情况下,不能简单的认为其中的参数量变化仅仅通过有限次实验即可完成,从而否定了技术方案的创造性。
值得说明的是实施例1~33所得的高强度高耐热高气体阻隔性能共聚酯的特性黏数[η]均是以苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷(1:1,v:v)为溶剂,配制成浓度为0.5g/dL的溶液,用乌式黏度计在30℃测试的;共聚酯的ATR-FTIR光谱是在Nicolet 6700分光光度计上测得,波数范围为500-4000cm-1。共聚酯的力学性能是在在25℃下在INSTRON 3366万能试验机上以15mm/min的拉伸速度测得,每个样品重复测试五个样品取平均值。共聚酯的热稳定性是氮气氛中以10℃的加热速率将样品从40℃加热到700℃在热重分析仪NETZSCH TG 209F1仪器上测得。共聚酯的热变形温度是在热变形仪器HDT-TESTER上测得。共聚酯的气体阻隔性能是在Labthink VAC-V2上通过国标GB/T 1038-2000测压方法测得。
实施例1
将22.44g丁二酸、0.40g(1R,3S)-(+)-樟脑酸、23.38g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯和0.05wt%的催化剂钛酸四异丙酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应1小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于220℃、保持50Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.4dL/g,拉伸强度为40MPa;断裂伸长率为278%;CO2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为3.00E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为95℃;初始分解温度为325℃。
实施例2
将21.26g丁二酸、4g(1R,3S)-(+)-樟脑酸、21.63g 1,4-丁二醇和反应物总量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯和0.05wt%的催化剂钛酸四异丙酯加入到聚合装置中,于氮气氛下160℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、300Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于230℃、保持40Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.1dL/g,拉伸强度为51MPa;断裂伸长率为344%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为85℃;初始分解温度为335℃。
实施例3
将20.08g丁二酸、6g(1R,3S)-(+)-樟脑酸、21.63g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯和0.05wt%的催化剂钛酸四异丙酯加入到聚合装置中,于氮气氛下170℃进行直接酯化反应4小时,再于180℃、190Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于210℃、保持45Pa下反应3.0小时,最后在氮气范围下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.0dL/g,拉伸强度为52MPa;断裂伸长率为331%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为80℃;初始分解温度为333℃。
实施例4
将18.89g丁二酸、8.00g(1R,3S)-(+)-樟脑酸、21.63g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯和0.05wt%的催化剂钛酸四异丙酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于190℃、220Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持65Pa下反应3.0小时,最后在氮气范围下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.1dL/g,拉伸强度为56MPa;断裂伸长率为292%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为78℃;初始分解温度为334℃。
实施例5
将17.71g丁二酸、10.00g(1R,3S)-(+)-樟脑酸、21.63g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯和0.05wt%的催化剂钛酸四异丙酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于190℃、220Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持65Pa下反应3.0小时,最后在氮气范围下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.2dL/g,拉伸强度为60MPa;断裂伸长率为300%;CO2渗透系数为1.52E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.35E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为80℃;初始分解温度为336℃。
实施例6
将23.62g丁二酸、3.61g(1R,3S)-(+)-樟脑醇、18.93g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯和0.05wt%的催化剂钛酸四异丙酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、180Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持55Pa下反应2.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.2dL/g,拉伸强度为50MPa;断裂伸长率为347%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为81℃;初始分解温度为332℃。
实施例7
将22.4g丁二酸、2.0g 3,5-吡啶二甲酸二甲酯、21.6g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下170℃进行直接酯化反应4.0小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持45Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.2dL/g,拉伸强度为41MPa;断裂伸长率为220%;CO2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为3.00E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为92℃;初始分解温度为330℃。
实施例8
将21.7g丁二酸、3.2g 3,5-吡啶二甲酸二甲酯、21.6g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下160℃进行直接酯化反应3小时,再于190℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持40Pa下反应3.0小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.2dL/g,拉伸强度为45MPa;断裂伸长率为200%;CO2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为3.00E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为90℃;初始分解温度为330℃。
实施例9
将20.1g丁二酸、6g 3,5-吡啶二甲酸二甲酯、21.6g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下170℃进行直接酯化反应4小时,再于190℃、200Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于220℃、保持49Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.0dL/g,拉伸强度为64MPa;断裂伸长率为152%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为81℃;初始分解温度为336℃。
实施例10
将18.9g丁二酸、8g 3,5-吡啶二甲酸二甲酯、21.6g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.05wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下175℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持56Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.9dL/g,拉伸强度为68MPa;断裂伸长率为148%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为78℃;初始分解温度为337℃。
实施例11
将20.1g丁二酸、6g 3,5-吡啶二甲酸二甲酯、21.6g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于190℃、260Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持60Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.2dL/g,拉伸强度为62MPa;断裂伸长率为157%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为82℃;初始分解温度为335℃。
实施例12
将20.1g丁二酸、6g 3,5-吡啶二甲酸二甲酯、21.6g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下170℃进行直接酯化反应3.5小时,再于200℃、180Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于230℃、保持58Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.1dL/g,拉伸强度为67MPa;断裂伸长率为150%;CO2渗透系数为1.42E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.95E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为81℃;初始分解温度为336℃。
实施例13
将21.2g丁二酸、4.2g 4-(2-羟基乙氧基)-3-甲氧基苯甲酸、20.5g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持39Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.2dL/g,拉伸强度为50MPa;断裂伸长率为306%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为85℃;初始分解温度为332℃。
实施例14
将21.2g丁二酸、4.2g 4-(2-羟基乙氧基)-3-甲氧基苯甲酸、19.4g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持37Pa下反应2.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.1dL/g,拉伸强度为61MPa;断裂伸长率为256%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为82℃;初始分解温度为335℃。
实施例15
将18.4g丁二酸、6.3g 4-(2-羟基乙氧基)-3-甲氧基苯甲酸、20.14g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于190℃、200Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于220℃、保持38Pa下反应3.0小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.3dL/g,拉伸强度为65MPa;断裂伸长率为261%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.17E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为80℃;初始分解温度为340℃。
实施例16
将18.9g丁二酸、8.4g 4-(2-羟基乙氧基)-3-甲氧基苯甲酸、17.3g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持42Pa下反应3.0小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.8dL/g,拉伸强度为67MPa;断裂伸长率为460%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.17E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为75℃;初始分解温度为342℃。
实施例17
将21.2g丁二酸、3.6g 4-(2-羟基乙氧基)苯甲酸、19.4g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下175℃进行直接酯化反应4小时,再于180℃、210Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持45Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.1dL/g,拉伸强度为62MPa;断裂伸长率为320%;CO2渗透系数为9.00E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为76℃;初始分解温度为342℃。
实施例18
将21.2g丁二酸、4.9g 4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲氧基苯甲酸、19.4g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持48Pa下反应3.0小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.2dL/g,拉伸强度为59MPa;断裂伸长率为180%;CO2渗透系数为1.35E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.02E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为78℃;初始分解温度为337℃。
实施例19
将21.2g丁二酸、4.8g(±)-3-(4-(2-羟基乙氧基)-3-甲氧基苯基)丙烯酸、19.4g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下170℃进行直接酯化反应3.5小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于230℃、保持62Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.1dL/g,拉伸强度为67MPa;断裂伸长率为320%;CO2渗透系数为1.20E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.95E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为75℃;初始分解温度为348℃。
实施例20
将21.2g丁二酸、4.1g(±)-3-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)丙烯酸、19.4g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于175℃、200Pa下进行预缩聚0.6小时,然后于220℃、保持58Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.2dL/g,拉伸强度为65MPa;断裂伸长率为320%;CO2渗透系数为1.27E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.87E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为78℃;初始分解温度为348℃。
实施例21
将21.2g丁二酸、5.5g(±)-3-(4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲氧基苯基)丙烯酸、19.4g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持56Pa下反应3.5小时,最后在氮气范围下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.3dL/g,拉伸强度为58MPa;断裂伸长率为140%;CO2渗透系数为1.12E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.95E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为74℃;初始分解温度为350℃。
实施例22
将94.40g丁二酸、65.05g 1,4-丁二醇、2.49g二甘醇、5.83g乙二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂乙二醇锑加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于230℃、保持58Pa下反应3.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.8dL/g,拉伸强度为60MPa;断裂伸长率为376%;CO2渗透系数为1.42E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为85℃;初始分解温度为335℃。
实施例23
将94.40g丁二酸、65.05g 1,4-丁二醇、4.99g二甘醇、4.38g乙二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂乙二醇锑加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持58Pa下反应3.0小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.92dL/g,拉伸强度为55MPa;断裂伸长率为600%;CO2渗透系数为1.27E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.87E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为82℃;初始分解温度为339℃。
实施例24
将23.60g丁二酸、16.26g 1,4-丁二醇、3.47g异山梨醇、0.62g二甘醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂乙二醇锑加入到聚合装置中,于氮气氛下175℃进行直接酯化反应3小时,再于190℃、200Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于230℃、保持54Pa下反应3.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.26dL/g,拉伸强度为63MPa;断裂伸长率为224%;CO2渗透系数为1.05E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.10E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为80℃;初始分解温度为335℃。
实施例25
将23.60g丁二酸、16.26g 1,4-丁二醇、2.12g 1,4-二甲基环已烷、1.56g二甘醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂乙二醇锑加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行直接酯化反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于220℃、保持49Pa下反应3.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为2.12dL/g,拉伸强度为61MPa;断裂伸长率为376%;CO2渗透系数为1.12E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.80E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为80℃;初始分解温度为336℃。
实施例26
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、1.47g 4-羟基-N-(2-羟乙基)丁基酰胺、38.7g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下175℃进行酯交换反应3.5小时,再于180℃、240Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于230℃、保持55Pa下反应2.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.21dL/g,拉伸强度为60MPa;断裂伸长率为300%;CO2渗透系数为1.87E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.42E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为42.1℃;初始分解温度为340℃。
实施例27
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2.94g 4-羟基-N-(2-羟乙基)丁基酰胺、37.8g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下165℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于220℃、保持58Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.15dL/g,拉伸强度为66MPa;断裂伸长率为335%;CO2渗透系数为2.17E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.72E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为45.3℃;初始分解温度为335℃。
实施例28
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、5.88g 4-羟基-N-(2-羟乙基)丁基酰胺、36.0g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持49Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.08dL/g,拉伸强度为75MPa;断裂伸长率为199%;CO2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为3.00E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为48.5℃;初始分解温度为333℃。
实施例29
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、19.38g 4-羟基-N-(2-羟乙基)丁基酰胺、27.72g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持49Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.02dL/g,拉伸强度为78MPa;断裂伸长率为150%;CO2渗透系数为2.12E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.82E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为49.0℃;初始分解温度为335℃。
实施30
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、23.26g 4-羟基-N-(2-羟乙基)丁基酰胺、25.34g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持49Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.98dL/g,拉伸强度为76MPa;断裂伸长率为112%;CO2渗透系数为2.05E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.63E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为49.3℃;初始分解温度为336℃。
实施例31
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、25.87g 2-羟基-N-(2-羟乙基)乙基酰胺、19.8g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持56Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.7dL/g,拉伸强度为70MPa;断裂伸长率为100%;CO2渗透系数为7.50E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为45℃;初始分解温度为370℃。
实施例32
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2.38g 2-羟基-N-(2-羟乙基)乙基酰胺、37.8g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下170℃进行酯交换反应2小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持48Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.1dL/g,拉伸强度为72MPa;断裂伸长率为120%;CO2渗透系数为1.12E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为9.00E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为44℃;初始分解温度为330℃。
实施例33
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、4.76g 2-羟基-N-(2-羟乙基)乙基酰胺、36.0g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持39Pa下反应2.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.0dL/g,拉伸强度为72MPa;断裂伸长率为153%;CO2渗透系数为1.20E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.35E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为49℃;初始分解温度为332℃。
实施例34
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、1.33g 2-羟基-N-(2-羟异丙基)乙基酰胺、38.7g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于190℃、250Pa下进行预缩聚0.8小时,然后于230℃、保持59Pa下反应2.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.2dL/g,拉伸强度为59MPa;断裂伸长率为312%;CO2渗透系数为1.12E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.35E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为42℃;初始分解温度为339℃。
实施例35
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2.66g 2-羟基-N-(2-羟异丙基)乙基酰胺、37.8g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持68Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.1dL/g,拉伸强度为62MPa;断裂伸长率为320%;CO2渗透系数为9.75E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.12E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为45℃;初始分解温度为330℃。
实施例36
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、5.32g 2-羟基-N-(2-羟异丙基)乙基酰胺、36.0g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持50Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.1dL/g,拉伸强度为77MPa;断裂伸长率为150%;CO2渗透系数为1.20E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.42E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为49℃;初始分解温度为336℃。
实施例37
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2.43g N-(4-羟基-甲基丙基)-4-(羟甲基)环己烷-1-酰胺、38.7g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下175℃进行酯交换反应3小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持49Pa下反应1小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.9dL/g,拉伸强度为54MPa;断裂伸长率为324%;CO2渗透系数为1.57E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.72E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为39℃;初始分解温度为339℃。
实施例38
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、4.84g N-(4-羟基-甲基丙基)-4-(羟甲基)环己烷-1-酰胺、37.8g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于190℃、240Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于210℃、保持48Pa下反应1.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.8dL/g,拉伸强度为56MPa;断裂伸长率为305%;CO2渗透系数为1.87E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.10E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为40℃;初始分解温度为335℃。
实施例39
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、9.72g 2-羟基-N-(4-羟基-2-甲丁基)-2-(萘基)乙酰胺、36.0g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于230℃、保持49Pa下反应0.5小时,最后在氮气下取料即可;
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.7dL/g,拉伸强度为56MPa;断裂伸长率为268%;CO2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.17E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为43℃;初始分解温度为330℃。
实施例40
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2.87g 2-羟基-N-(4-羟基-2-甲丁基)-2-(萘基)乙酰胺、38.7g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持58Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.8dL/g,拉伸强度为61MPa;断裂伸长率为129%;CO2渗透系数为1.72E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.95E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为43℃;初始分解温度为328℃。
实施例41
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、5.76g 2-羟基-N-(4-羟基-2-甲丁基)-2-(萘基)乙酰胺、37.8g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于230℃、保持47Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.7dL/g,拉伸强度为69MPa;断裂伸长率为73%;CO2渗透系数为1.42E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.57E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为46℃;初始分解温度为325℃。
实施例42
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、11.52g 2-羟基-N-(4-羟基-2-甲丁基)-2-(萘基)乙酰胺、36.0g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下170℃进行酯交换反应3小时,再于180℃、210Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于210℃、保持48Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.7dL/g,拉伸强度为71MPa;断裂伸长率为63%;CO2渗透系数为1.35E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.43E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为52℃;初始分解温度为332℃。
实施例43
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、1.61g 2-羟基-N-(4-羟丁基)戊酰胺、38.7g 1,4-丁二醇和反应物质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持50Pa下反应2小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.1dL/g,拉伸强度为56MPa;断裂伸长率为289%;CO2渗透系数为1.42E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.57E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为41℃;初始分解温度为336℃。
实施例44
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、3.22g 2-羟基-N-(4-羟丁基)戊酰胺、37.8g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持62Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.0dL/g,拉伸强度为60MPa;断裂伸长率为256%;CO2渗透系数为1.65E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.87E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为43℃;初始分解温度为333℃。
实施例45
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、6.44g 2-羟基-N-(4-羟丁基)戊酰胺、36.0g 1,4-丁二醇和反应物质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下175℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持49Pa下反应2.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.9dL/g,拉伸强度为64MPa;断裂伸长率为201%;CO2渗透系数为2.10E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.17E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为46℃;初始分解温度为331℃。
实施例46
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2.58g 1N,4N-重(2-羟甲基)环己烷酰胺、38.7g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于210℃、保持57Pa下反应2.5小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.1dL/g,拉伸强度为62MPa;断裂伸长率为340%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.57E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为41℃;初始分解温度为340℃。
实施例47
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、5.16g 1N,4N-重(2-羟甲基)环己烷酰胺、37.8g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持49Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.0dL/g,拉伸强度为68MPa;断裂伸长率为286%;CO2渗透系数为1.72E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.95E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为46℃;初始分解温度为336℃。
实施例48
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、10.32g 1N,4N-重(2-羟甲基)环己烷酰胺、36.0g1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、210Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持56Pa下反应2小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.0dL/g,拉伸强度为75MPa;断裂伸长率为213%;CO2渗透系数为2.17E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为2.25E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为49℃;初始分解温度为330℃。
实施例49
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、5.04g 1N,4N-重(2-羟甲基)苯酰胺、37.8g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于200℃、200Pa下进行预缩聚0.5小时,然后于210℃、保持54Pa下反应2小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.1dL/g,拉伸强度为63MPa;断裂伸长率为256%;CO2渗透系数为1.35E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.42E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为42℃;初始分解温度为341℃。
实施例50
将31.2g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、10.88g 1N,4N-重(2-羟甲基)苯酰胺、36.0g 1,4-丁二醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下180℃进行酯交换反应4小时,再于195℃、210Pa下进行预缩聚0.9小时,然后于210℃、保持60Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.0dL/g,拉伸强度为72MPa;断裂伸长率为197%;CO2渗透系数为1.63E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.72E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为46℃;初始分解温度为335℃。
实施例51
将36.82g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、31.72g 1,4-丁二醇、9.34g二甘醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,于氮气氛下175℃进行酯交换反应4小时,再于190℃、230Pa下进行预缩聚1.0小时,然后于220℃、保持58Pa下反应3小时,最后在氮气下取料即可。
所得共聚酯的特性粘数的特性黏数[η]为1.3dL/g,拉伸强度为65MPa;断裂伸长率为300%;CO2渗透系数为9.00E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.12E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为46℃;初始分解温度为362℃。
实施例52
将36.82g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、23.79g 1,4-丁二醇、18.68g二甘醇和总反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,按实施例44给出的步骤和条件进行酯交换和缩聚反应后出料。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.2dL/g,拉伸强度为80MPa;断裂伸长率为275%;CO2渗透系数为8.25E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为9.75E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为47℃;初始分解温度为365℃。
实施例53
将36.82g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、21.81g 1,4-丁二醇、21.02g二甘醇和总反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,按实施例44给出的步骤和条件进行酯交换和缩聚反应后出料。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为1.0dL/g,拉伸强度为78MPa;断裂伸长率为160%;CO2渗透系数为8.03E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为8.23E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为45℃;初始分解温度为369℃。
实施例54
将36.82g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、7.93g 1,4-丁二醇、37.36g二甘醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,按实施例44给出的步骤和条件进行酯交换和缩聚反应后出料。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.6dL/g,拉伸强度为75MPa;断裂伸长率为50%;CO2渗透系数为7.50E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为42℃;初始分解温度为375℃。
实施例55
将36.82g 2,5-呋喃二甲酸二甲酯、0.4g 1,4-丁二醇、46.22g二甘醇和反应物总质量的0.1wt%的催化剂钛酸四丁酯加入到聚合装置中,按实施例44给出的步骤和条件进行酯交换和缩聚反应后出料。
所得共聚酯的的特性黏数[η]为0.5dL/g,拉伸强度为65MPa;断裂伸长率为3.9%;CO2渗透系数为1.50E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为1.57E-15[cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为38℃;初始分解温度为380℃。
回收实施例1
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至20目,然后将0.5g粉碎后的共聚酯加入由30mL乙醇和120mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为6g的氢氧化钠,并在80℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为89%。
回收实施例2
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至60目,然后将15g粉碎后的共聚酯加入由90mL乙醇和60mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在80℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=1,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为90%。
回收实施例3
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至10目,然后将6g粉碎后的共聚酯加入由100mL乙醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的焦磷酸钾,并在50℃下反应240min;反应结束后将反应溶液调节pH=6,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为91%。
回收实施例4
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至20目,然后将18g粉碎后的共聚酯加入由50mL1,4-丁二醇、50mL二甘醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为6g的氢氧化钠,并在60℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%。
回收实施例5
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至60目,然后将6g粉碎后的共聚酯加入由50mL1,4-丁二醇、50mL二甘醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在80℃下反应20min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为93%。
回收实施例6
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯共聚酯粉碎至10目,然后将6g粉碎后的共聚酯加入由45mL1,4-丁二醇、45mL二甘醇和60mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的焦磷酸钾,并在50℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为94%。
回收实施例7
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯共聚酯粉碎至10目,然后将20g粉碎后的共聚酯加入由60mL甲醇和90mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的焦磷酸钾,并在70℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为91%。
回收实施例8
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至60目,然后将25g粉碎后的共聚酯加入由80mL甲醇和70mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在60℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为95%。
回收实施例9
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至20目,然后将6g粉碎后的共聚酯加入由60mL甲醇和90mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为6g的氢氧化钠,并在60℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为95%。
回收实施例10
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至20目,然后将15g粉碎后的共聚酯加入由80mL甲醇和70mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为6g的氢氧化钠,并在70℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于10℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钠盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为93%。
回收实施例11
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将8g粉碎后的共聚酯加入由100mL甲醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在80℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于9℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为90%。
回收实施例12
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至10目,然后将15g粉碎后的共聚酯加入由80mL甲醇和70mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为20g的焦磷酸钾,并在70℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于7℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为91%。
回收实施例13
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至10目,然后将8g粉碎后的共聚酯加入由60mL乙醇和90mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为20g的焦磷酸钾,并在70℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于8℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=4,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为89%。
回收实施例14
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将15g粉碎后的共聚酯加入由100mL乙醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为20g的氢氧化钾,并在70℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于4℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=5,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为92%。
回收实施例15
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至20目,然后将6g粉碎后的共聚酯加入由120mL乙醇和30mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为6g的氢氧化钠,并在80℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于1℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钠盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为93%。
回收实施例16
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至20目,然后将8g粉碎后的共聚酯加入由80mL1,4-丁二醇和70mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为6g的氢氧化钠,并在60℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于2℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钠盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=3,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为90%。
回收实施例17
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将6g粉碎后的共聚酯加入由50mL1,4-丁二醇、50mL甲醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在50℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于3℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为92%。
回收实施例18
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将30g粉碎后的共聚酯加入由50mL 1,4-丁二醇、50mL甲醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为20g的焦磷酸钾,并在80℃下反应160min;反应结束后将反应溶液于9℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=5,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为95%。
回收实施例19
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至20目,然后将6g粉碎后的共聚酯加入由45mL1,4-丁二醇、45mL1,4-环己烷二甲醇和60mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为6g的氢氧化钠,并在80℃下反应140min;反应结束后将反应溶液于10℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钠盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为94%。
回收实施例20
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将25g粉碎后的共聚酯加入由40mL 1,4-丁二醇、40mL1,4-环己烷二甲醇和70mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在70℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于5℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为93%。
回收实施例21
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将10g粉碎后的共聚酯加入由50mL 1,4-丁二醇、50mL1,4-环己烷二甲醇和50mL水组成的反应溶剂中,同时加入质量为30g的焦磷酸钾,并在80℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于6℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=4,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为91%。
回收实施例22
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将25g粉碎后的共聚酯加入150mL回收实验后收集的反应液中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在70℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于5℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为92%。
回收实施例23
将使用后废弃的含脂肪结构共聚酯粉碎至60目,然后将10g粉碎后的共聚酯加入150mL回收实验后收集的反应液中,同时加入质量为30g的焦磷酸钾,并在80℃下反应120min;反应结束后将反应溶液于6℃环境静置2h后过滤得到降解产物的钾盐,将其溶于去离子水后调节溶液pH=4,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为93%。
回收实施例24
将使用后废弃的脂肪-芳香共聚酯粉碎至60目,然后将25g粉碎后的共聚酯加入150mL回收实验后收集的反应液中,同时加入质量为10g的氢氧化钾,并在60℃下反应120min;反应结束后将反应溶液调节pH=2,降解产物即可从反应液中析出,收集固体降解产物和反应液,用乙醇溶剂洗涤除去固体降解产物中残余的反应液,然后将其烘干得到干燥的降解产物。聚酯的降解率为100%,降解产物产率为95%。
Claims (8)
1.一种温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯,其特征在于该共聚酯是由以下I、III、V或I、III、VI或I、III、IV、VII或I、III、VIII或I、III、Ⅸ或II、III、IV或II、III、V或II、III、VI或II、III、IV、VII或II、III、VIII或II、III、Ⅸ表示的结构单元组成:
式中,R1为C2-C10的亚烷基,
式中,R2为C2-C10的亚烷基,
式中,R3为C2-C10的亚烷基,可相同可不同,
式中,R4为C1-C10的亚烷基,
式中,R5为C1-C10的亚烷基,可相同可不同,
式中,R6为C1-C10的亚烷基,可相同可不同,
式中,R7、R8和R9分别为以下基团中的任一种:
[IV]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+IV]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[I]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[I+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[I]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[VIII+I]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[II]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[VIII+II]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[I]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[II]的结构单元数的1~99%,[III]的结构单元数:[II+V]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的1~99%,[II]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;各结构单元所形成的链段是按羧基和羟基官能团的任意连接组合,该共聚酯的特性黏数[η]为0.5~2.8 dL/g;拉伸强度为40.0~80.0 MPa;断裂伸长率为3.9~600.0%;CO2渗透系数为7.50E-16~2.25E-15[cm3·cm/ (cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16~3.00E-15 [cm3·cm/ (cm2·s·Pa)];热变形温度为38~95 ℃;初始分解温度为325~380 ℃。
2.根据权利要求1所述的温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯,[IV]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+IV]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[I]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[I+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[I]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[VIII+I]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[II]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[VIII+II]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[I]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[II]的结构单元数的8~80%,[III]的结构单元数:[II+V]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的8~80%,[II]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;各结构单元所形成的链段是按羧基和羟基官能团任意连接组合,该共聚酯的特性黏数[η]为0.6~2.8 dL/g,拉伸强度为45.0~80.0 MPa;断裂伸长率为50.0~600.0%;CO2渗透系数为7.50E-16~2.25E-15 [cm3·cm/(cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16~3.00E-15 [cm3·cm/ (cm2·s·Pa)];热变形温度为42~90 ℃;初始分解温度为330~375 ℃。
3.根据权利要求1所述的温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯,[IV]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+IV]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[I]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[I+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+V]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[I]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[VIII+I]的结构单元数=1;[VIII]的结构单元数为[II]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[VIII+II]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[I]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;[V]的结构单元数为[II]的结构单元数的10~50%,[III]的结构单元数:[II+V]的结构单元数=1;[VI]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+VI]的结构单元数=1;[IV+VII]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+IV+VII]的结构单元数=1;[Ⅸ]的结构单元数为[III]的结构单元数的10~50%,[II]的结构单元数:[III+Ⅸ]的结构单元数=1;各结构单元所形成的链段是按羧基和羟基官能团任意连接组合,该共聚酯的特性黏数[η]为0.7~2.8 dL/g,拉伸强度为50.0~80.0 MPa;断裂伸长率为100.0~600.0%;CO2渗透系数为7.50E-16~1.50E-15 [cm3·cm/ (cm2·s·Pa)];O2渗透系数为7.50E-16~2.25E-15 [cm3·cm/(cm2·s·Pa)];热变形温度为45~85 ℃;初始分解温度为332~370 ℃。
4.一种制备权利要求1所述的温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的方法,该方法是在常规催化剂的条件下,采用直接酯化法将等摩尔量的二元酸和二元醇进行酯化反应后或采用酯交换法将等摩尔量的二元酸酯化物和二元醇进行酯交换反应后,再经过缩聚反应制备而成,其特征在于在酯化反应前、酯化反应后缩聚反应前、酯交换反应前或酯交换反应后缩聚反应前,在反应体系中加入以二元酸或二元酸酯化物的摩尔百分数计为1~99%的改性单体。
6.一种根据权利要求1所述的温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的应用,其特征在于该应用是将该共聚酯直接用作塑料、纤维、无纺布、薄膜、医疗包装材料、容器材料或3D打印材料,或作为改性加工助剂使用。
7.一种权利要求1所述的温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的回收方法,该方法的工艺步骤和条件如下:
(1)将使用后废弃的共聚酯区分脂肪结构共聚酯或脂肪-芳香共聚酯并分别粉碎至10-60目,然后将其加入碱性催化剂和反应溶剂的混合溶液或碱性催化剂与回收反应液的混合溶液内,并在50-80 ℃下反应20~240 min,其中脂肪结构共聚酯或脂肪-芳香共聚酯与反应溶剂或回收反应液的质量体积比为0.004~0.2 W/V,碱性催化剂与反应溶剂或碱性催化剂与回收反应液的质量体积比为0.04~0.2 W/V;
(2)将第(1)步得到的含脂肪结构共聚酯的反应溶液冷却至1~10 ℃后,过滤并将得到的固体产物溶于去离子水后调节溶液pH至1~6,或将第(1)步得到含脂肪-芳香共聚酯的反应溶液直接调节pH至1~6,即可将降解产物沉淀出来,得到降解产物和反应液,收集降解产物可再次用于合成新聚酯的原料,收集的反应液可以代替反应溶剂重复使用。
8.根据权利要求7所述的温和条件下可快速闭环回收的脂肪、脂肪-芳香共聚酯的回收方法,该方法中所用的反应溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、1,4-丁二醇、二甘醇和1,4-环己烷二甲醇中的至少一种,或者为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、1,4-丁二醇、二甘醇和1,4-环己烷二甲醇中的至少一种与水的混合溶液,其体积比为20~80:20~80;所用的碱性催化剂为醇盐、碱性金属盐、碱性金属氧化物和氢氧化物中的至少一种。
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