CN113272356A - 包含生物质衍生组分的功能树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功能树脂组合物，该功能树脂组合物包含生物质衍生组分，更具体地，涉及一种包含以下组分的功能树脂组合物：生物质衍生组分；芳族二羧酸；醇组分；扩链剂；以及多官能化合物。该生物质衍生组分是单独的生物质衍生琥珀酸或单独的生物质衍生琥珀酸和化石衍生的脂肪族二羧酸的混合物。包含这些组分的功能树脂组合物具有优异的加工性、成型性、撕裂强度和拉伸强度，并且由于其优异的耐水解性而不容易随时间变化。

Description

包含生物质衍生组分的功能树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种包含生物质衍生组分的功能树脂组合物，更具体地，涉及一种包含生物质衍生组分的功能树脂组合物，其具有优异的加工性、成型性、撕裂强度和拉伸强度，并且由于其优异的耐水解性而不容易随时间变化。
背景技术
合成树脂可以通过各种方法大量生产，并且在重量轻、耐久性、价格竞争力、耐化学性和机械性能方面也非常优异。因此，这些合成树脂广泛用于食品包装、药品包装、农业包装和工业包装，以及现代社会中的人类生活。
然而，这些合成树脂材料在使用后会通过例如填埋或焚烧等工艺进行处理。当通过填埋处理这些树脂时，会出现树脂在土壤中降解需要很长时间的问题，而当通过焚烧处理树脂时，会出现产生有毒气体例如二噁英(dioxin)的问题。
合成树脂造成的环境污染现在已经达到世界关注的程度。作为该问题的解决方案之一，已经积极地进行了用于一次性产品的生物降解树脂的开发。
生物降解树脂是最终被土壤微生物或水生微生物分解成水和二氧化碳的树脂。迄今为止开发的生物降解树脂包括在化学催化剂或酶的存在下，通过乳酸或丙交酯的开环反应合成的聚乳酸(PLA)、由ε-己内酯单体作为起始材料化学合成的聚己内酯、基于二醇-二羧酸的脂肪族聚酯和由微生物体内合成的聚羟基丁酸酯(PHB)。这些材料中最具代表性的是聚乳酸(PLA)和通过二醇和二羧酸的聚合作用获得的脂肪族(或脂肪族/芳香族)聚酯。
其中，聚乳酸是来源于生物质资源的最环保的产品，但由于物理性能不足，例如耐热温度低、脆性强等，以及生物降解速度慢，其应用受到了限制。
与此不同，由二醇和二羧酸制备的脂肪族(或脂肪族/芳香族)聚酯具有类似于聚乙烯、聚丙烯等的性质，因此有望成为合成树脂的替代物。
然而，由于生物质衍生原料中包含的杂质，使用生物质衍生原料制得的上述可生物降解聚酯树脂具有足够的反应完成程度，并因此比使用化石衍生的原料制得的聚酯更容易水解，因此在耐久性方面存在问题。
现有技术文献
专利文献
(专利文献0001)韩国专利第10-0722516号(2007年5月21日)；
(专利文献0002)韩国专利申请公开第10-2013-0118221号(2013年10月29日)；
(专利文献0003)韩国专利第10-1276100号(2013年6月12日)。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种包含生物质衍生组分的功能树脂组合物，其具有优异的加工性、成型性(moldability)、撕裂强度，并且由于其优异的耐水解性而不容易随时间变化。
技术方案
上述目的通过提供一种功能树脂组合物实现，该功能树脂组合物包含：生物质衍生组分；醇组分；扩链剂；和多官能化合物，其中生物质衍生组分是单独的生物质衍生琥珀酸或生物质衍生琥珀酸和化石衍生的脂肪族二羧酸的混合物。
根据本发明的优选特征，化石衍生的脂肪族二羧酸可以是选自草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及它们的酸酐衍生物中的一种或多种。
根据本发明的另一优选特征，醇组分可以是选自生物质衍生的1，4-丁二醇和化石衍生的脂肪族二醇中的一种或多种。
根据本发明的又一优选特征，化石衍生的脂肪族二醇可以是选自乙二醇、1，3-丙二醇、新戊二醇、丙二醇、1，2-丁二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇中的一种或多种。
根据本发明的又一优选特征，扩链剂可以是异氰酸酯化合物或碳二亚胺化合物。
根据本发明的又一优选特征，多官能化合物可以是由下式1表示的化合物，其通过1,4-双(4-羟基苯基)戊酸与聚乙二醇的酯化反应制得：
式1
Figure BDA0003112123730000031
其中n为8至10的整数。
根据本发明的又一优选特征，多官能化合物可以是由下式2表示的化合物，其通过氮气气氛下DL-苹果酸与1,4-环己烷二甲醇的酯化反应制得：
式2
Figure BDA0003112123730000032
其中X为3至5的整数。
根据本发明的又一优选特征，功能树脂组合物可以进一步包含芳族二羧酸。该芳族二羧酸可以是选自对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘甲酸中的任意一种或多种。
本发明的有益效果
如上所述，根据本发明的包含生物质衍生组分的功能树脂组合物提供了一种功能树脂，其具有优异的加工性、成型性、撕裂强度和拉伸强度，并且由于其优异的耐水解性而不容易随时间变化。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的优选实施方案和每种组分的物理特性。然而，这些实施方案旨在说明本发明，使得本领域技术人员能够容易地实施本发明，并且本发明的技术精神和范围不受这些实施方案的限制。
根据本发明的一种功能树脂组合物包含生物质衍生组分、醇组分、扩链剂和多官能化合物。
此外，除了生物质衍生组分、醇组分、扩链剂和多官能化合物之外，根据本发明的功能树脂组合物还可以包含芳族二羧酸。
生物质衍生组分是单独的生物质衍生琥珀酸或生物质衍生琥珀酸和化石衍生的脂肪族二羧酸的混合物。本文中，化石衍生的脂肪族二羧酸优选选自草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及它们的酸酐衍生物中的一种或多种。
在本发明中作为必要组分使用的生物质衍生琥珀酸用于增强由常规化石衍生的原料制得的脂肪族共聚酯和芳香族共聚酯的环保性质，生物质衍生琥珀酸由通过植物光合作用获得的包括淀粉和纤维素在内的材料通过发酵、提取、纯化等获得。在本发明中，可以使用如上所述来源于植物资源的商业化琥珀酸产品，而无需任何特殊的后处理。
此外，化石衍生的脂肪族二羧酸优选具有0至8个碳原子，并且更优选选自草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及它们的酸酐衍生物中的一种或两种以上的混合物。
醇组分选自生物质衍生的1,4-丁二醇和化石衍生的脂肪族二醇中的一种或多种。本文中，该化石衍生的脂肪族二醇优选选自乙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇中的一种或多种。
扩链剂是异氰酸酯化合物或碳二亚胺化合物。本文中，异氰酸酯化合物优选选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
碳二亚胺化合物是选自1,3-二环己基碳二亚胺、HMV-8CA(可从日清纺工业公司(Nisshinbo Industries,Inc.)购得)、HMV-10B(日清坊工业公司)、稳定剂9000(拉席希公司(RaschiggmbH))、稳定剂7000(拉席希公司)、双-(2,6-二异丙基-亚苯基-2,4-碳二亚胺)和聚-(1,3,5-三异丙基-亚苯基-2,4-碳二亚胺)中的任意一种。
芳族二羧酸，可以添加到功能树脂组合物中的一种附加组分，优选选自对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘甲酸中的任意一种或多种。
多官能化合物优选是由下式1表示的化合物，其通过1,4-双(4-羟基苯基)戊酸与聚乙二醇的酯化反应制得：
式1
Figure BDA0003112123730000051
其中n为8至10的整数。
或者，多官能化合物优选是由下式2表示的化合物，其通过氮气氛下DL-苹果酸与1,4-环己烷二甲醇的酯化反应制得：
式2
Figure BDA0003112123730000052
其中X为3至5的整数。
通过1,4-双(4-羟基苯基)戊酸与聚乙二醇的酯化制得的，由式1表示的多官能化合物，是在催化剂的存在下，通过1,4-双(4-羟基苯基)戊酸与具有400的平均分子量的聚乙二醇在210℃下酯化2小时制得的。制备具有由式1表示的结构的多官能化合物的方法在以下反应方案1中示出：
反应方案1
Figure BDA0003112123730000061
其中n为8至10的整数。
在作为产物的脂肪族/芳香族共聚酯合成期间，在进行脂肪族二羧酸和脂肪族二醇之间的酯化反应的步骤中引入由上述反应方案1示出的方法制备的由式1表示的多官能化合物。它的作用是增强由于其中包含的杂质而具有降低的反应性的生物质衍生琥珀酸和脂肪族二醇之间的反应性，从而提高反应速率和分子量。这提高了生产率，并使共聚酯具有优异的物理性能。此外，多官能化合物使合成的聚合物链结构具有精细的网络结构，从而提供具有优异的耐水解性和耐久性的树脂组合物。
此外，为了解决生物质衍生琥珀酸中所含杂质导致的包括反应时间长、机械性能弱、时间依赖性变化快在内的问题，将式1所表示的多官能化合物用作反应助剂。
使用由式1表示的多官能化合物制得的树脂组合物具有40000至100000的数均分子量、2.0至3.8的分子量分布、在190℃和2,160kg下测得的1g/10分钟至20g/10分钟的熔体流动指数和95℃至170℃的熔点。
此外，由式2表示的多官能化合物起到增加树脂组合物的反应速率和分子量的作用，并且因此使树脂组合物具有优异的机械性能和储存稳定性。
使用由式2表示的多官能化合物生产的树脂组合物具有40000至100000的数均分子量、2.0至3.8的分子量分布，在190℃和2,160kg下测得的1g/10分钟至20g/10分钟的熔体流动指数和95℃至170℃的熔点。
特别地，在聚酯制备中通常用作支化剂的多官能单体，例如甘油、柠檬酸等，几乎不能控制反应，使得难以获得均一的树脂组合物，并且由于树脂的凝胶化表现出高的缺陷率。然而，由式2表示的多官能化合物在官能团的反应活性方面具有差异，并且包含长链，因此由于空间位阻，其在反应中的使用条件与多官能单体相比并不严格，并且也可以用于广泛的应用中。此外，在脂肪族共聚酯或脂肪族/芳香族共聚酯合成期间，在酯化反应的初始阶段加入具有长链的多官能化合物，并用于促进聚合物链之间的结合，从而快速增加反应产物的分子量，并且还在所得树脂组合物的分子主链中产生侧链，从而拓宽分子量分布，导致所得树脂组合物的加工性增加。
此外，多官能化合物起到在所得树脂组合物的聚合物结构中形成侧链的作用，并使树脂组合物的聚合物结构具有环状结构，从而有助于增加所得树脂组合物的撕裂强度和伸长率，并且提高了该树脂组合物的生物可降解性。
在下文中，将参照实施例描述使用根据本发明的生物质衍生组分制备功能树脂组合物的方法和通过该方法制得的树脂组合物的物理性能。
实施例
制备例1
向1-L圆底烧瓶中加入氮气，并向烧瓶中加入286.33g 1,4-双(4-羟基苯基)戊酸、440g具有400的平均分子量的聚乙二醇和0.01g作为催化剂的单丁基氧化锡，然后在210℃下经过酯化反应2小时。然后，充分除去作为反应副产物的水，从而获得具有由下式1表示的结构的多官能化合物：
式1
Figure BDA0003112123730000071
其中n为8至10的整数。
制备例2
向1-L圆底烧瓶中加入氮气，并向烧瓶中加入134.09g DL-苹果酸、173.05g 1,4-环己烷二甲醇和0.1g作为催化剂的异丙醇钛，然后在210℃下经过酯化反应120分钟。然后，充分除去作为每摩尔的引入的DL-苹果酸的反应副产物而产生的理论量(2摩尔)的水，从而获得具有由下式2表示的结构的多官能化合物：
式2
Figure BDA0003112123730000081
其中X为3至5的整数。
实施例1
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入19.42kg对苯二甲酸二甲酯和23.43kg1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入10g作为催化剂的钛酸四丁酯和10g作为稳定剂的磷酸三甲酯。除去理论量的甲醇后，引入22.44kg生物质衍生琥珀酸(生物基琥珀酸(Biosuccinium),Reverdia,荷兰)和15g在上述制备例1中制备的多官能化合物，并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入10g二丁基氧化锡和10g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入20g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在10g三氧化二锑作为催化剂的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应130分钟。在125℃的温度下，将缩聚反应得到的10kg反应产物与50g 1,6-六亚甲基二异氰酸酯在双螺杆挤出机(直径：58mm)中进行扩链反应，从而获得包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例2
除了使用制备例2中制备的多官能化合物之外，以与实施例1中所述相同的方式制备包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例3
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入18.64kg对苯二甲酸二甲酯和23.43kg 1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入10g作为催化剂的钛酸四丁酯和10g作为稳定剂的磷酸三甲酯。除去理论量的甲醇后，引入12.28kg生物质衍生琥珀酸(生物基琥珀酸(Biosuccinium),Reverdia,荷兰)和10g在上述制备例1中制备的多官能化合物，并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入10g二丁基氧化锡和10g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入20g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在10g三氧化二锑作为催化剂的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应162分钟。在125℃的温度下，将缩聚反应得到的10kg反应产物与25g双-(2,6-二异丙基-亚苯基-2,4-碳二亚胺)(bis-(2,6-diisopropyl-phenylene-2,4-carbodiimide))在双螺杆挤出机(直径：58mm)中进行扩链反应，从而获得包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例4
除了使用制备例2中制备的多官能化合物之外，以与实施例3中所述相同的方式制备包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例5
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入23.62kg生物质衍生琥珀酸(生物基琥珀酸(Biosuccinium),Reverdia,荷兰)和23.43kg生物质衍生的1,4-丁二醇(MyriantBio-BDO,美国)，并引入18g在上述制备例1中制备的多官能化合物。然后，使反应混合物在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入5g二丁基氧化锡和15g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入15g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在15g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应170分钟。在120℃的温度下，将10kg缩聚反应得到的反应产物与45g 1,6-六亚甲基二异氰酸酯在双螺杆挤出机(直径：58mm)中进行扩链反应，从而获得包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例6
除了使用制备例2中制备的多官能化合物之外，以与实施例5中所述相同的方式制备包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例7
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中引入23.3kg对苯二甲酸二甲酯和22.53kg生物质衍生的1,4-丁二醇(Myriant Bio-BDO,美国)，并在200℃下进行酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入12g钛酸四丁酯作为催化剂和10g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的甲醇之后，引入9.45kg生物质衍生琥珀酸(Biosuccinium,Reverdia,荷兰)和20g在上述制备例1中制备的多官能化合物，并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入12g二丁基氧化锡和8g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入15g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在15g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应147分钟。在120℃的温度下，将缩聚反应得到的10kg反应产物与25g碳二亚胺化合物(稳定剂9000，拉席希公司(Raschig))在双螺杆挤出机(直径：58mm)中进行扩链反应，从而获得包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例8
除了使用制备例2中制备的多官能化合物之外，以与实施例7中所述相同的方式制备包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例9
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入18.64kg对苯二甲酸二甲酯和23.43kg 1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入10g钛酸四丁酯作为催化剂和10g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的甲醇之后，引入11.05kg生物质衍生琥珀酸(生物基琥珀酸(Biosuccinium),Reverdia,荷兰)、1.52kg己二酸(德国巴斯夫公司(BASF))和10g在上述制备例1中制备的多官能化合物，并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入10g二丁基氧化锡和10g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入20g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在10g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应162分钟。在120℃的温度下，将缩聚反应得到的10kg反应产物与25g双-(2,6-二异丙基-亚苯基-2,4-碳化二亚胺)在双螺杆挤出机(直径：58mm)中进行扩链反应，从而获得包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
实施例10
除了使用制备例2中制备的多官能化合物之外，以与实施例9中所述相同的方式制备包含生物质衍生组分的功能树脂组合物。
比较例1
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入18.64kg对苯二甲酸二甲酯和23.43kg 1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入10g钛酸四丁酯作为催化剂和10g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的甲醇之后，引入12.28kg生物质衍生琥珀酸(生物基琥珀酸(Biosuccinium),Reverdia,荷兰)并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入10g二丁基氧化锡和10g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入20g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在10g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应320分钟，从而获得树脂组合物。
比较例2
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入19.42kg对苯二甲酸二甲酯和23.43kg 1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入10g作为催化剂的钛酸四丁酯和10g作为稳定剂的磷酸三甲酯。除去理论量的甲醇后，引入22.44kg琥珀酸并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入10g二丁基氧化锡和10g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入20g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在10g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应200分钟，从而获得树脂组合物。
比较例3
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入18.64kg对苯二甲酸二甲酯和23.43kg 1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入10g钛酸四丁酯作为催化剂和10g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的甲醇之后，引入12.28kg琥珀酸并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入10g二丁基氧化锡和10g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入20g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在10g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应192分钟，从而获得树脂组合物。
比较例4
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入18.64kg对苯二甲酸二甲酯和23.43kg 1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入10g钛酸四丁酯作为催化剂和10g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的甲醇之后，引入15.2kg己二酸(德国巴斯夫公司(BASF))并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入5g二丁基氧化锡和15g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入15g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在15g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应220分钟，从而获得树脂组合物。
比较例5
向100-L反应器中加入氮气，并向反应器中加入23.3kg对苯二甲酸二甲酯和22.53kg 1,4-丁二醇，在200℃下经过酯化反应2小时，然后除去甲醇。此时，加入12g钛酸四丁酯作为催化剂和10g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的甲醇之后，引入11.69kg己二酸(德国巴斯夫公司(BASF))并使其在200℃的温度下反应，然后除去水。此时，加入12g二丁基氧化锡和8g钛酸四丁酯作为催化剂，并加入15g磷酸三甲酯作为稳定剂。在除去理论量的水之后，温度升高，在15g作为催化剂的三氧化二锑的存在下，在1.5托的真空下，在243℃的温度下进行缩聚反应196分钟，从而获得树脂组合物。
测量了上述实施例1-实施例8和比较例1-比较例5中制得的每种树脂组合物的拉伸强度、伸长率和可生物降解性，测量结果示于下表1中。
为了测量，使用热压机由每种树脂组合物制造具有100μm厚度的膜样品。根据ASTMD638标准，使用万能试验机测量每种膜样品的拉伸强度和伸长率。为了评价可生物降解性，将如上所述制造的每种膜样品切割成10cm(W)×10cm(L)的尺寸，并将切割的膜样品埋在土壤表面下30cm处，然后在12个月后收集，并通过重量损失法测量收集的膜样品的生物可降解性(biodegradability)。
表1
类别 拉伸强度(kgf/cm<sup>3</sup>) 伸长率(％) 生物可降解性(％)
实施例1 398 200 79.9
实施例2 401 250 78.8
实施例3 351 675 76.9
实施例4 356 650 75.3
实施例5 412 150 76.4
实施例6 420 150 76.3
实施例7 374 450 56.3
实施例8 381 475 55.1
实施例9 361 475 68.4
实施例10 368 500 70.1
比较例1 168 75 93.1
比较例2 378 125 82.7
比较例3 322 575 80.5
比较例4 309 450 80.2
比较例5 367 400 57.3
从上面的表1可以看出，与比较例1-比较例5中制备的树脂组合物相比，本发明的实施例1-实施例10中制备得到的组合物表现出显著改善的机械性能，例如拉伸强度或伸长率，而其生物利用度(bioavailability)与比较例1-比较例5中制备的树脂组合物相当。
此外，测量了上述实施例1至实施例8和比较例1至比较例5中制备的树脂组合物的数均分子量、分子量分布、熔点和熔体流动指数，测量结果示于下表2中。
为了测量，在35℃的温度下，借助于装备有聚苯乙烯填充柱的系统，通过凝胶渗透色谱来测量数均分子量和分子量分布。使用氯仿作为展开剂，样品浓度为5mg/mL，溶剂流速为1.0mL/分钟进行色谱分析。
此外，使用示差扫描量热仪在氮气气氛下，在20℃至200℃的温度范围内，以10℃/分钟的加热速率测量熔点，并且根据ASTM D1238标准，在190℃和2,160g的条件下测量熔体流动指数。
表2
类别 数均分子量 分子量分布 熔点(℃) 熔体流动指数(g/10分钟)
实施例1 58,400 3.29 113 3.2
实施例2 68,200 3.37 112 2.6
实施例3 53,200 3.61 126.7 3.6
实施例4 85,900 3.53 128 1.8
实施例5 83,320 3.31 113 2.1
实施例6 89,700 3.42 114 1.4
实施例7 59,998 2.92 169 3.1
实施例8 58,412 2.55 171 3.3
实施例9 56,300 3.21 118 3.2
实施例10 58,280 3.33 118.2 3.4
比较例1 28,345 3.02 118 4.1
比较例2 53,112 2.47 108.2 2.5
比较例3 48,032 2.52 118 5.3
比较例4 53,312 2.64 126 3.8
比较例5 57,228 2.42 166 3.5
从上面的表2可以看出，本发明实施例1-实施例10制备的树脂组合物的数均分子量显著高于比较例1-比较例5制备的树脂组合物的数均分子量。
如上所述，根据本发明的包含生物质衍生组分的功能树脂组合物提供了一种功能树脂，其具有优异的加工性、成型性、撕裂强度和拉伸强度，并且由于其优异的耐水解性而不容易随时间变化。
尽管出于说明的目的已经描述了本发明的优选实施方案，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中披露的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (9)

1.一种功能树脂组合物，其包含：生物质衍生组分；醇组分；扩链剂；以及多官能化合物，其中所述生物质衍生组分是单独的生物质衍生琥珀酸或生物质衍生琥珀酸和化石衍生的脂肪族二羧酸的混合物。
2.根据权利要求1所述的功能树脂组合物，其还包含芳族二羧酸。
3.根据权利要求1或2所述的功能树脂组合物，其中所述化石衍生的脂肪族二羧酸是选自草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及它们的酸酐衍生物中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的功能树脂组合物，其中所述芳族二羧酸是选自对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘甲酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的功能树脂组合物，其中所述醇组分是选自生物质衍生的1,4-丁二醇和化石衍生的脂肪族二醇中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的功能树脂组合物，其中所述化石衍生的脂肪族二醇是选自乙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的功能树脂组合物，其中所述扩链剂是异氰酸酯化合物或碳二亚胺化合物。
8.根据权利要求1或2所述的功能树脂组合物，其中所述多官能化合物是由下式1表示的化合物，其通过1,4-双(4-羟基苯基)戊酸与聚乙二醇的酯化反应制得：
式1
Figure FDA0003112123720000011
其中n为8至10。
9.根据权利要求1或2所述的功能树脂组合物，其中所述多官能化合物是由下式2表示的化合物，其通过氮气氛下DL-苹果酸与1,4-环己烷二甲醇的酯化反应制得：
式2
Figure FDA0003112123720000021
其中X为3至5。
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