CN109438687B - 一种桥链结构生物基聚酯、制备方法及其应用 - Google Patents

一种桥链结构生物基聚酯、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种桥链结构的生物基聚酯、制备方法及其应用，所述方法包括：将香草醛、丁香醛和5‑羟甲基糠醛中的一种与二氯二甲基硅烷先偶联，然后催化氧化得到含桥链结构二元酸单体，与脂肪族二元醇及催化剂，置于160~180℃及氮气保护下进行酯化反应，得到预聚体；停止通氮气，升高温度至220~240℃，开启真空泵将压力降到20Pa以下，进行缩聚反应，得到聚合物；在所述聚合物中加入足量氯仿直到所述聚合物溶解过程完成，得到清液，将所述清液滴入醇类溶剂中，生产白色沉淀物，离心分离，得到白色固体，将所述白色固体醇洗、过滤、滤渣干燥，得到一种含桥链结构生物基聚酯。本发明具有反应过程绿色环保、聚酯收率高、聚酯材料热稳定性和降解性能好等特点。

Description

一种桥链结构生物基聚酯、制备方法及其应用
技术领域
本发明属于有机高分子合成领域，具体涉及一种可生物降解聚酯、制备方法及其应用。
技术背景
2007年12月31日，国务院办公厅发布《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》。这份被称为“限塑令”的通知要求，从2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋，所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所一律不得免费提供塑料购物袋。据中国塑料再生利用专业委员会统计，在“限塑令”施行之初的2008年，中国每天对塑料袋的使用量就高达30亿个，其中仅用于买菜的塑料袋就达10亿个。十年之后，买菜大量使用免费塑料袋等问题仍在继续，而快递、外卖等新业态的发展也给中国的环境治理之路带来了新的困扰。根据媒体此前披露的数据，2016年，仅快递业塑料袋使用量就高达147亿个。
塑料产品的诞生确实给人们的生产生活带来了极大的便利，但同时也带来了系列能源和环境问题。这些塑料产品大多是有机高分子聚合物，主要包括以下四大类，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯。这些塑料产品主要采用石油化工下游产品为原料，具有不可再生性，另外这些塑料难以被自然环境中的空气、水、光、微生物等降解，在环境中长期堆积会形成严重的白色污染。
外卖和快递使用的这些塑料餐盒、塑料袋和气泡袋，基本上都是不可降解的塑料制品，不仅让限塑令沦为一纸空文，也给环境带来巨大负担和伤害。大量外卖餐盒等，只要消费者愿意花钱购买，根本不受限塑令的限制。对消费者来说，外卖、网购消费模式和习惯已经形成，减少塑料制品使用量绝非一日之功。降低外卖、快递行业不断增长的塑料垃圾的可行办法，或许只能从源头入手，研发兼具有传统塑料优良性能且在自然环境中又易降解的塑料。
脂肪族聚酯以其良好的降解性成为生物降解材料中最有潜力发展的高分子。它包括聚羟基脂肪酸酯，聚己内酯、聚乳酸以及由脂肪二元酸、脂肪二元醇制成的脂肪族聚酯等。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是以1,4-丁二酸和1,4-丁二醇为原料聚合而成的脂肪族聚酯。PBS聚酯材料具有良好的热塑性，易加工性能，并且在环境中可被微生物降解利用，是一种具有很高发展前景的高分子材料，目前PBS已广泛应用于生活生产、医药、农业等领域。尽管PBS有着诸多优点，但是在实际应用中PBS本身也存在一些缺陷，如熔体强度低，不能用流延、吹塑等工艺进行成型加工，这使其在工业上的应用受到限制。
脂肪族-芳香族共聚酯是以芳香族二元酸(或其酯化物)、脂肪族二元酸(或其酯化物)为酸性单体，与单组分或多组分脂肪族二元醇进行缩聚而成，制备的脂肪族-芳香族共聚酯结合了脂肪族聚酯的生物降解性和芳香族聚酯优异的物理力学性能。
CN104479120A公开了一种含聚醚侧链的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯，该共聚酯的制备需要分别合成芳香族聚酯单元、线性芳香族聚酯单元和含聚醚侧链脂肪族聚酯单元三种预聚物，工艺流程复杂，对生产设备的要求较高，不利于工业化生产。同时该方法所制得的系列共聚酯熔点不超过145℃，并且其力学性能和加工性能也较差，这也限制了其使用范围。CN103842403A采用1,4-丁二醇、己二酸和对苯二甲酸为原料，钛酸四丁酯为催化剂，磷酸三苯酯为热稳定剂反应制得共聚物树脂。该方法具有反应活性较强，收率高等优点。但是后续性能测试结果表明系列树脂的熔点均小于125℃，从而限制了其在生产生活中的应用。
基于以上背景，本发明采用香草醛、丁香醛和5-羟甲基糠醛等生物基可再生化学品为起始原料，通过与二氯二甲基硅烷进行偶联反应、然后经催化氧化后得到系列含桥链结构的新型二酸单体，最后与不同的脂肪族二醇在催化剂催化作用下，采用熔融共聚方法，合成出一系列具有不同的刚性结构和柔性链结构的新型聚酯材料。聚酯材料的熔点为170℃～200℃、数均分子量在71000～76000、拉伸断裂强度为80～90MPa、断裂伸长率为800％～830％。所述聚酯制备方法具有工艺简单、不污染环境，不腐蚀设备等突出优点，所合成的含桥链结构的高分子量的聚酯具有较高强度，本发明公开的含桥链结构的高分子量聚酯，可在外卖及快递包装、食品、饮料、医用或农用等行业作为包装材料使用。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明采用香草醛、丁香醛和5-羟甲基糠醛等生物基可再生化学品为原料，通过与1,2-二溴乙烷或二氯二甲基硅烷进行偶联反应、然后经催化氧化后得到系列含桥链结构的新型二酸单体，最后与不同的脂肪族二醇反应合成出一系列具有不同的刚性结构和柔性链结构的新型聚酯材料。本发明的聚酯可作为聚酯包装材料的主要原料使用，在自然土壤环境下具有优异的降解性能。
为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种桥链结构生物基聚酯，其特征在于：分子式如式I或式II所示：
Figure GDA0001875554040000021
Figure GDA0001875554040000031
其中：
R1为H或OCH3，R2为CH2-CH2或CH3SiCH3，m为2、3、4、5、6、8、12。
一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，包括如下步骤：
1)分别将香草醛(3-甲氧基-4-羟基苯甲醛)、丁香醛(3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛)或5-羟甲基糠醛(5-羟甲基-2-呋喃甲醛)中的一种置于反应容器中，用适量四氢呋喃(THF)溶解1,2-二溴乙烷或二氯二甲基硅烷后，将此溶液逐滴滴加到反应容器中，其中香草醛或丁香醛或5-羟甲基糠醛与1,2-二溴乙烷或二氯二甲基硅烷的摩尔比为2∶(1～1.1)，控制温度为55～65℃，磁力搅拌反应2～4小时，过滤，取滤液，减压蒸馏滤液除去溶剂THF,得到一种含桥链结构的二元醛。然后将所得二元醛用乙腈溶解，加入适量稀HNO3和H2O2为氧化剂，控制温度为25～45℃搅拌反应1～4小时，加热蒸发浓缩溶液至体积减少一半，降低温度到0～5℃，得到晶体粗品，过滤、冷乙醇洗涤多次、过滤、所得晶体最后在乙醇中重结晶，再次过滤，将所得固体经真空干燥后得到一种新型含桥链结构的二元酸单体。
2)预聚体的合成即酯化反应：将新型含桥链结构的二元酸单体和脂肪族二醇按照一定量的摩尔比混合后，置于反应容器中，加入适量催化剂，通入氮气保护，打开搅拌装置，保持反应体系在一定温度下反应2～3小时，得到中间产物。
3)一种桥链结构生物基聚酯的合成即缩聚反应：继续升温到220℃，同时开启真空泵，控制反应体系内的绝对压力低于20pa，磁力搅拌反应2～4小时。该步反应的终点是以体系的黏度和气泡的逸出作为判断标准，直到反应体系粘度达到极限、磁力搅拌子旋转困难和不再产生气泡即为反应终点。
4)一种桥链结构生物基聚酯的纯化：将缩聚产物的粗品用一定量的的氯仿溶解后，取清液，将清液加入一定量的低碳醇中，沉淀出固体不溶物，离心分离，过滤，得到淡色固体，将所得的固体用乙醇洗涤、再次过滤后的固体在80℃真空下干燥2～6小时，即得到一种含桥链结构生物基聚酯。
进一步地，所述步骤2)中，脂肪族二元醇是乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇或1,12-十二烷二醇中的一种。新型的桥链结构的二元酸和脂肪族二元醇的摩尔比为1∶(1.0～1.2)。
再进一步地，所述步骤2)中，所述的催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸锑、钛酸四丁酯、草酸锌(ZnC2O4·2H2O)和草酸亚锡(SnC2O4)中的一种或两种的混合物，催化剂的总用量为脂肪族二元醇的物质的量的0.1％～1％。
更进一步地，所述步骤2)中、所述步骤3)中，酯化反应的温度控制为160℃～180℃，缩聚反应控制的温度为220℃～240℃。
更进一步地，所述步骤4)中，所述的一元低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇和正丁醇中的一种或者两种的混合物。
本发明所描述的一种桥链结构生物基聚酯，其特征在于，所述的一种桥链结构生物基聚酯可用作制备各种不同形态的聚酯包装产品的主要原料。
有益效果：
1、采用香草醛或丁香醛或5-羟甲基糠醛等生物基可再生化学品为起始原料来制备生物基聚合物，相比于石油基材料，生物基可降解聚合物在整个生命周期循环中可有效减小净碳排放。在为人类摆脱对化石能源的依赖，应对可能到来的化石能源危机和解决化石能源消耗所带来的环境问题等方面有着极大的开发潜能和价值。
2、生物基聚合物具有良好的生物相容性、生物降解性，易被自然环境中的水、阳光、土壤、空气和微生物等降解为水、二氧化碳和甲烷气体。
3、创新性地在聚酯材料结构中引入氧硅氧桥链结构，C-C键的键能346kJ/mol，Si-O键的键能在有机硅中为452kJ/mol，高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂，可以提高聚酯材料的热稳定性。采用这样的聚酯为原料，制得的材料的性能较目前已经商业化的脂肪族聚酯而言，热性能、力学性能和使用性能均有极大的提高。而且又有生物基聚酯在自然土壤环境下易降解的特征，因此该类新型的桥链结构生物基聚酯具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例2制得的A2聚酯的GPC图。
图2为本发明实施例2制得的A2聚酯的TG图。
图3为本发明实施例2制得的A2聚酯在自然土壤环境下降解趋势图。
具体实施方案
实施例1
以5-羟甲基糠醛为起始原料合成含氧硅氧桥链结构二元酸单体P1，所述二元酸P1的结构式为：
Figure GDA0001875554040000041
合成聚酯P1的具体步骤是：称取5-羟甲基糠醛20mmol置于反应容器中，用40mL四氢呋喃(THF)溶解二氯二甲基硅烷后将此溶液逐滴滴加到反应容器中，其中5-羟甲基糠醛与二氯二甲基硅烷的摩尔比为2∶1.1，控制温度为65℃，磁力搅拌反应2小时，过滤，取滤液，减压蒸馏滤液除去溶剂THF，得到一种含桥链结构的二元醛。然后将所得二元醛用50mL乙腈溶解，加入5mL质量分数为20％的稀硝酸溶液和10mL质量分数为30％H2O2为氧化剂，控制温度为45℃，搅拌反应2小时，加热蒸发浓缩溶液至体积减少一半，降低温度到0℃，得到晶体粗品，过滤、冷乙醇洗涤多次再次过滤，所得晶体最后在乙醇中重结晶，过滤，将所得固体真空干燥后得到一种新型含氧硅氧桥链结构的二元酸单体P1。
以含桥链结构二元酸P1为起始原料合成聚酯A1，所述聚酯A1的结构式为:
Figure GDA0001875554040000051
合成聚酯A1的具体步骤是：向干燥后的单口烧瓶中，加入P1单体6.8g和1.98g1,4-丁二醇，同时加入0.05g的三氧化二锑，抽真空氮气置换3次后，开始升温，控制反应的温度为180℃，磁力搅拌反应2h，酯化反应完成。继续升温到240℃，缓慢抽真空反应3h得到聚酯粗品。将得到的聚酯溶解于氯仿，离心沉淀，取清液，滴入甲醇中，过滤取沉淀用乙醇洗涤3次，固体在80℃干燥3小时后即得到A1聚酯7.71g，收率为95.6％。将所得聚酯放置到自然土壤中，每隔三个月回收后用乌氏粘度计测量其特性黏度的变化。
实施例2
以香草醛为起始原料合成含氧碳氧桥链结构二元酸单体P2，所述二元酸P2的结构式为：
Figure GDA0001875554040000052
合成聚酯P2的具体步骤是：称取香草醛20mmol置于反应容器中，用40mL四氢呋喃(THF)溶解1,2-二溴乙烷后将此溶液逐滴滴加到反应容器中，其中香草醛与1,2-二溴乙烷的摩尔比为2∶1.1，控制温度为65℃，磁力搅拌反应2小时，过滤，取滤液，减压蒸馏滤液除去溶剂THF，得到一种桥链结构的二元醛。然后将所得二元醛用50mL乙腈溶解，加入6.8mL质量分数为20％的稀硝酸溶液和12mL质量分数为30％H2O2为氧化剂，控制温度为45℃搅拌反应2小时，加热蒸发浓缩溶液至体积减少一半，降低温度到0℃，得到晶体粗品，过滤、冷乙醇洗涤多次再次过滤，所得晶体最后在乙醇中重结晶，过滤，所得固体经真空干燥即得到一种新型含氧碳氧桥链结构的二元酸单体P2。
以含桥链结构二元酸P2为起始原料合成聚酯A2，所述聚酯A2的结构式为:
Figure GDA0001875554040000061
合成聚酯A2的具体步骤是：向干燥后的单口烧瓶中，加入P2单体7.24g和1.98g1,4-丁二醇，同时加入0.05g的三氧化二锑，抽真空、氮气置换3次后，开始升温，控制反应的温度为180℃，磁力搅拌反应2h，酯化反应完成。继续升温到240℃，缓慢抽真空磁力搅拌反应3h得到聚酯粗品。将得到的聚酯溶解于氯仿，离心沉淀，取清液，滴入甲醇中，过滤取沉淀用乙醇洗涤3次，固体80℃干燥后即得到A2聚酯7.97g，收率为93.8％。将所得聚酯放置到自然土壤中，每隔三个月回收后，采用乌氏粘度计测量其特性黏度的变化。
实施例3
以丁香醛为起始原料合成含氧硅氧桥链结构二元酸单体P3，所述二元酸P3的结构式为：
Figure GDA0001875554040000062
合成聚酯P3的具体步骤是：丁香醛20mmol置于反应容器中，用40mL四氢呋喃(THF)溶解二氯二甲基硅烷后将此溶液逐滴滴加到反应容器中，其中丁香醛与二氯二甲基硅烷的摩尔比为2∶1.1，控制温度为65℃，磁力搅拌反应2小时，过滤，取滤液，减压蒸馏滤液除去溶剂THF，得到桥链结构的二元醛。然后将所得二元醛用50mL乙腈溶解，加入7.5mL质量分数为20％的稀硝酸溶液和13.8mL质量分数为30％H2O2为氧化剂，控制温度为45℃搅拌反应2小时，加热蒸发浓缩溶液至体积减少一半，降低温度到0℃，得到晶体粗品，过滤、冷乙醇洗涤多次再次过滤，所得晶体最后在乙醇中重结晶，过滤，所得固体真空干燥即得到一种新型含氧硅氧桥链结构的二元酸单体P3。
以含桥链结构二元酸P3为起始原料合成聚酯A3，所述聚酯A3的结构式为:
Figure GDA0001875554040000063
合成A3的具体步骤是：向干燥后的单口烧瓶中，加入P1单体9.04g和1.98g1,4-丁二醇，同时加入0.05g的三氧化二锑，抽真空、氮气置换3次后，开始升温，控制反应的温度为180℃，磁力搅拌反应2h，酯化反应完成。继续升温控制温度为240℃，缓慢抽真空，并磁力搅拌反应3h得到聚酯粗品。将得到的聚酯溶解于氯仿，离心沉淀，取清液，滴入甲醇中，过滤取沉淀用乙醇洗涤3次，80℃干燥后即得到A3聚酯9.60g，收率为93.2％。将所得聚酯放置到自然土壤中，每隔三个月回收后，采用乌氏粘度计测量其特性黏度的变化。
实施例4
以5-羟甲基糠醛为起始原料合成含氧硅氧桥链结构生物基聚酯A4，所述聚酯结构式为：
Figure GDA0001875554040000071
合成A4的具体步骤是：向干燥后的单口烧瓶中，加入P1单体6.8g和3.212g1,8-辛二醇，同时加入0.05g的三氧化二锑，抽真空氮气置换3次后，开始升温，控制反应的温度为160℃，磁力搅拌反应2h，酯化反应完成。继续升温控制温度为220℃，缓慢抽真空反应3h得到聚酯粗品。将得到的聚酯溶解于氯仿，离心沉淀，取清液，滴入甲醇中，过滤取沉淀用乙醇洗涤3次，固体80℃干燥后即得到A4聚酯8.97g，收率为96.5％。将所得聚酯放置到自然土壤中，每隔三个月回收后，采用乌氏粘度计测量其特性黏度的变化。
实施例5
以香草醛为起始原料合成含氧碳氧桥链结构生物基聚酯A5，所述聚酯结构式为：
Figure GDA0001875554040000072
合成A5的具体步骤是：向干燥后的单口烧瓶中，加入P2单体7.24g和3.212g1,8-辛二醇，同时加入0.05g的三氧化二锑，抽真空氮气置换3次后，开始升温，控制反应的温度为160℃，反应2h，酯化反应完成。继续升温控制温度为220℃，缓慢抽真空，磁力搅拌反应3h得到聚酯粗品。将得到的聚酯溶解于氯仿，离心沉淀，取清液，滴入甲醇中，过滤取沉淀用乙醇洗涤3次，固体80℃干燥后即得到A5聚酯9.21g，收率为94.6％。将所得聚酯放置到自然土壤中，每隔三个月回收后，采用乌氏粘度计测量其特性黏度的变化。
实施例6
以丁香醛为起始原料合成一种含氧硅氧桥链结构生物基聚酯A6，所述聚酯结构式为：
Figure GDA0001875554040000081
合成A6的具体步骤是：向干燥后的单口烧瓶中，加入P3单体9.04g和3.212g1,8-辛二醇，同时加入0.05g的三氧化二锑，抽真空、氮气置换3次后，开始升温，控制反应的温度为160℃，磁力搅拌反应2h，酯化反应完成。继续升温，控制温度为220℃，缓慢抽真空磁力搅拌反应3h得到聚酯粗品。将得到的聚酯溶解于氯仿，离心沉淀，取清液，滴入甲醇中，过滤取沉淀用乙醇洗涤3次，固体80℃干燥后即得到A6聚酯10.83g，收率为93.9％。将所得聚酯放置到自然土壤中，每隔三个月回收后，采用乌氏粘度计测量其特性黏度的变化。
实例1-6中聚酯测试部分实验结果如表1所示。
各项性能测试标准或方法：
特性黏度参照GB/T 1632.5-2008测得，测试温度为25℃，溶剂为苯酚/四氯乙烷(50/50，wt/wt)，聚酯的浓度为0.5g/dL，用乌氏粘度计测量。
熔点参照GB/T 19466.3-2004用DSC法测得。
薄膜厚度参照GB/T 20220-2006测得。
薄膜拉伸性能参照GB/T 1040.3-2006测得。
聚酯采用Waters-Breeze凝胶色谱分析仪测试了其数均分子质量(Mn)和多分散指数(PDI)，标准样为窄分布的聚苯乙烯，流动相为THF。
聚酯采用NETZSCH TG 209分析仪检测聚酯的热稳定性，将约5mg的样品加入至氧化铝坩埚，在氮气保护下，以10℃/min的速率升温至500℃。
表1聚合产物性能测试结果及与文献的对比
Figure GDA0001875554040000082
表1中Mn为样品的数均分子量，PDI为样品的分子量分布，T95％为样品加热分解5％所需的温度，[η1]为样品初始的特性黏度，[η2]为样品在自然土壤环境下降解3年后的特性黏度。*数据来源于：孙桂香,罗勇,陆平晔.生物降解PBS聚酯的改性研究进展[J].高分子通报,2011(2):102-107.
从表1中数据对比可得，本发明合成的一种桥链结构生物基聚酯数均分子量比聚丁二酸丁二醇酯(PBS)高，熔点或软化点比PBS和PP(聚丙烯)的熔点或软化点高14～77℃。另外本发明合成的一种桥链结构生物基聚酯的拉伸断裂强度比PBS和PP的拉伸强度高58.0～98.3MPa、断裂伸长率与PP的断裂伸长率接近。由以上数据可知，本发明合成的一种桥链结构生物基聚酯，与纯生物基的聚丁二酸丁二醇酯和石油基的聚丙烯相比，热性能和力学性能等都有了较为明显的提升。从表1中[η1]和[η2]对比可知，本发明合成的一种桥链结构生物基聚酯在自然土壤环境下降解，3年后聚酯的特性黏度降低一半多，这从另一个方面说明了该聚酯的分子量大大降低了。综上所述，以生物基的香草醛、丁香醛和5-羟甲基糠醛为起始原料合成的一种桥链结构生物基聚酯不仅相较于传统石油基聚丙烯有较高的拉伸断裂强度、热性能，和接近的断裂伸长率，而且又有生物基聚酯在自然土壤环境下易降解的特征，因此本发明申请“一种桥链结构生物基聚酯的制备方法及其应用”具有良好的应用前景。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种桥链结构生物基聚酯，其特征在于：分子结构如式I或式II所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式Ⅰ
Figure 492988DEST_PATH_IMAGE002
式Ⅱ
其中：
R1为H或OCH3，R2为CH3SiCH3，m为3、4、5、6、8、12，聚酯的数均分子量在71000~76000g/mol。
2.一种如权利要求1所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）二元酸单体的的合成：将香草醛（3-甲氧基-4-羟基苯甲醛）、丁香醛（3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛）或5-羟甲基糠醛（5-羟甲基-2-呋喃甲醛）中的一种置于反应容器中，用适量四氢呋喃溶解二氯二甲基硅烷后，将此溶液逐滴滴加到反应容器中，其中香草醛或丁香醛或5-羟甲基糠醛与二氯二甲基硅烷的摩尔比为2∶1.1，控制反应温度为55~65℃，磁力搅拌反应2~4小时，过滤，取滤液，减压蒸馏滤液除去溶剂四氢呋喃,得到含氧硅氧桥链结构的二元醛，然后将所得二元醛用乙腈溶解，加入适量稀HNO3和H2O2为氧化剂，控制温度为25~45℃反应1~4小时，加热蒸发浓缩溶液至体积减少一半，降低温度到0~5℃，得到晶体粗品，过滤、冷乙醇洗涤多次再次过滤、所得晶体最后在乙醇中重结晶，再次过滤，将所得固体真空干燥即得到一种含氧硅氧桥链结构的二元酸单体；
2）预聚体的合成即酯化反应：将一种含氧硅氧桥链结构的二元酸单体和脂肪族二元醇按照一定量的摩尔比混合后，置于反应容器中，加入适量催化剂，通入氮气保护，打开搅拌装置，保持反应体系在一定温度下反应2~3小时，得到预聚体中间产物；
3）含桥链结构生物基聚酯的合成即缩聚反应：将预聚体中间产物继续升温到一定温度，同时开启真空泵，控制反应体系内的绝对压强低于20Pa，磁力搅拌反应2~4 h，得到缩聚产物的粗品；
4）生物基聚酯的纯化：将缩聚产物的粗品用一定量的的氯仿溶解后，取清液，将清液加入一定量的一元低碳醇中，沉淀出固体不溶物，离心分离，过滤，得到白色固体，将所得的固体用乙醇洗涤、再次过滤后的固体在80℃真空下干燥2~6小时，即得到一种桥链结构生物基聚酯；所述步骤2）中，脂肪族二元醇是1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇或1,12-十二烷二醇中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，含氧硅氧桥链结构的二元酸和脂肪族二元醇的摩尔比为1∶（1.0~1.2）。
4.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述的催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑、醋酸锑、钛酸四丁酯、草酸锌和草酸亚锡中的一种或两种的混合物，催化剂的总用量为二元醇的物质的量的0.1%~1%。
5.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中、所述步骤3）中，酯化反应的温度控制为160℃~180℃，缩聚反应的温度控制为220℃~240℃。
6.根据权利要求2所述的一种桥链结构生物基聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，所述的一元低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇和正丁醇中的一种或者两种的混合物。
7.根据权利要求1-6任一项中所述的一种桥链结构生物基聚酯，其特征在于，所述的桥链结构生物基聚酯用作制备各种不同形态的聚酯包装产品的主要原料。
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