本發明涉及一種具有優良降解性的生物基共聚酯及其制備方法，屬于高分子聚合技術領域。
背景技術：
目前，高分子材料應用廣泛，消費量巨大，但是也存在一些局限。一方面，其原料主要來源于石油，而石油資源日益枯竭，石油基高分子材料的價格也隨之不斷的上漲；另一方面，絕大多數的高分子材料制品廢棄后會帶來環境污染，發展非石油基、可循環高分子材料可減少碳排放，獲得持續的可循環工業生產模式，已成為工業生產的必然趨勢。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作為一類重要的生物降解高分子材料，具有良好的結晶性能，優異的加工性能，已廣泛應用在生物醫用材料和綠色高分子材料。作為脂肪族聚酯，PBS中的酯鍵賦予其具備優良降解性的條件，但是，PBS結構規整，結晶度高，卻是制約其降解性能的主要因素。同時，其熱穩定性和力學性能差，不能滿足多方面應用的要求。
技術實現要素：
本發明通過采用順序酯化的方法，制備了具有優良降解性能的生物基共聚酯，進而解決了上述問題。
本發明提供了一種具有優良降解性的生物基共聚酯的制備方法，所述制備方法為：以2,5-呋喃二甲酸、丁二醇、丁二酸為原料制備生物基共聚酯。
本發明所述2,5-呋喃二甲酸、丁二醇與丁二酸的摩爾比優選為3：5-8：1-2，進一步優選為3：7-8：1-1.5，控制2,5-呋喃二甲酸與丁二醇的摩爾比有利于得到大無規度的共聚物，控制丁二醇與丁二酸的摩爾比有利于減少副反應的發生、提高分子量。
本發明所述制備方法包括如下步驟：
①酯化反應：先將2,5-呋喃二甲酸與丁二醇反應后，再加入丁二酸與丁二醇反應；
②縮聚反應：將步驟①所得產品縮聚得到生物基共聚酯。
本發明采用順序反應的方式，有利于進一步得到大無規度的共聚物。若采用一鍋法或并行反應均不利于得到大無規度的共聚物。
本發明所述酯化反應步驟優選為：先將2,5-呋喃二甲酸與丁二醇200-240℃反應3-5h，降溫至20-50℃，再加入丁二酸與丁二醇190-210℃反應至酯化率達95％以上。
本發明所述縮聚反應步驟優選為：將步驟①所得產品在60-90min內減壓至真空度10-150Pa，230-250℃反應2-3h，得到生物基共聚酯。
本發明所述酯化反應前優選為加入催化劑Ⅰ，所述催化劑Ⅰ為鈦化合物與銻化合物的混合物。
本發明所述縮聚反應前優選為加入催化劑Ⅱ，所述催化劑Ⅱ為磷化合物與銻化合物的混合物。
本發明所述催化劑Ⅰ中鈦化合物與銻化合物的摩爾比優選為1：1-2.5。
本發明所述催化劑Ⅱ中磷化合物與銻化合物的摩爾比優選為1：1-2.5。
本發明另一目的是提供一種上述方法制備的生物基共聚酯。
本發明有益效果為：
①本發明所述生物基共聚酯的拉伸強度高達49MPa。
②本發明所述生物基共聚酯的斷裂伸長率高達600％。
③將本發明所述生物基共聚酯堆肥降解90d，其分解率高達70％以上。
具體實施方式
下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。
實施例1
一種具有優良降解性的生物基共聚酯的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
①酯化反應步驟為：先將2,5-呋喃二甲酸、1,4-丁二醇Ⅰ、鈦酸四異丙酯、三氧化二銻加入到反應釜中，在氮氣保護下，220℃反應2h，降溫至30℃，再加入丁二酸與1,4-丁二醇Ⅱ，200℃反應至酯化率達95％；
所述2,5-呋喃二甲酸、1,4-丁二醇Ⅰ、鈦酸四異丙酯、三氧化二銻、丁二酸與1,4-丁二醇Ⅱ的摩爾比為3：4：0.0002：0.0002：1：1.5；
②縮聚反應步驟為：繼續向反應釜中加入磷酸三甲酯、醋酸銻，在60min內減壓至真空度70Pa，240℃反應2.5h，得到黃褐色生物基共聚酯；
所述2,5-呋喃二甲酸、磷酸三甲酯、醋酸銻的摩爾比為3：0.0001：0.0001。
對上述制備的生物基共聚酯進行GPC分析，得其數均分子量為28500，分子量分布為2.65。
對上述制備的生物基共聚酯進行力學性能測試，得其拉伸強度為35MPa，斷裂伸長率為600％。
對上述制備的生物基共聚酯進行DSC測試，得其熔融熱焓為20.7J/g，熔點為75.5℃。
按美國ASTM6400中提供的方法將上述制備的生物基共聚酯進行堆肥降解，降解90d，得其生物分解率為83％。