用于制备脂肪族聚酯的方法技术

本发明专利技术涉及用于以两步骤方法制备脂肪族聚酯的方法。在第一步骤中，将另外的单体成分、即另外的脂肪族二羧酸以及另外的脂肪族二醇添加到脂肪族二羧酸的预缩合物、或脂肪族二羧酸和脂肪族二醇的混合物、或脂肪族二醇的混合物，从而获得聚酯预聚物。在另一步骤中，进行在所述第一阶段中获得的预聚物的缩聚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于以两步骤方法制备脂肪族聚酯的方法。在第一步骤中，将另外的单体成分、即另外的脂肪族二羧酸以及另外的脂肪族二醇添加到脂肪族二羧酸的预缩合物、或脂肪族二羧酸和脂肪族二醇的混合物、或脂肪族二醇的混合物，从而获得聚酯预聚物。在另一步骤中，进行在所述第一阶段中获得的预聚物的缩聚。【专利说明】本专利技术涉及用于以两步骤方法制备脂肪族聚酯的方法。在第一步骤中，向脂肪族二羧酸的预缩合物、或脂肪族二羧酸和脂肪族二醇的混合物、或脂肪族二醇的混合物添加另外的单体成分、即另外的脂肪族二羧酸以及另外的脂肪族二醇，从而获得聚酯预聚物。在另一步骤中，进行第一步骤中获得的预聚物的缩聚。基本上，由各种起始原料制备脂肪族聚酯从20世纪30年代起就已经是已知的。特别地，在W.H.Carothers的出版物(尤其是Chem.Reviews旦(1931) 353-401)或在相应的专利(US2，012，267 *US2，071，250)中特别地描述了聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丙二醇酯或聚丁二酸己二醇酯。根据该方法制备的脂肪族聚酯的实例为聚丁二酸丁二醇酯(PBS，聚亚丁基丁二酸，CAS#110-15-6)。由此涉及一种具有大约118°C熔点的热塑性聚合物。PBS可以例如通过缩聚丁二酸和1，4_ 丁二醇(BDO)来制备。作为生物聚合物，PBS为生物可降解的，并且可以被例如工业堆肥设备处理掉。另外，PBS可以部分地或完全地由可再生原料获得。例如，以下用于制备PBS的方法是从现有技术中所知的:a)精确称量丁二酸和丁二醇，直接将其引入并一起加热。通过水蒸馏，制备随后被缩聚的预缩合物。由此不利的是该方法通常仅可以在分批缩聚设备中实施。b)引入预先制备的预缩合物，并添加丁二酸和丁二醇。在混合物的加热过程中，预缩合物熔化并产生反应介质，在该介质中丁二酸特别地溶解良好并且可以与丁二醇有利地反应。c)由日立公司的专利，已知预缩合物的引入和糊状物的添加。首先，在此糊状物(固体晶态丁二酸和丁二醇的糊状混合物/悬浮液)通过原料的计量加入和混合来制备。必须不停地搅拌由此产生的糊状物直到被添加到反应或被添加到预缩合物，例如还必须保持循环管线以使得其组成(摩尔比)不因丁二酸的沉降或丁二醇的分离而改变。US2006/0155099A1公开了一种用于制备生物可降解的共聚酯的方法，其中，使第一芳香族二羧酸化合物与第一脂肪族二元醇反应，利用第二芳香族二羧酸化合物和第二脂肪族二元醇转化由此得到的芳香族预聚物以获得第一反应产物；然后，在另一步骤中，利用脂肪族二羧酸成分转化该第一反应产物以获得第二反应产物。最后，进行第二反应产物的缩聚。因此，US2006/0155099A1特别地描述了一种用于制备生物可降解共聚酯的连续方法，然而其提出的工序不能被转移到脂肪族聚酯或共聚酯的制备方法中。由US6，399，716B2已知一种用于制备部分芳香族共聚酯的方法，其中在第一步骤中制备脂肪族预聚物，在第二步骤中利用芳香族二羧酸和脂肪族二元醇使其转化。最后，进行在前两个步骤中产生的反应产物的两阶段缩聚。在此直接进给单体成分以形成预聚物。EP I 882 712 Al涉及一种由生物质获得的聚酯，并特别地描述了其构建以及一种用于制备该基于生物质的聚酯的方法。由US2010/0305297A1已知一种用于制备共聚酯的方法，其中将反应物进给到预缩合步骤并在其中使其酯化。最后在多个连续步骤中使所获得的酯化产物缩聚。由JP2010-254812A以及由JP2010-202770A已知一种用于制备PBS的方法或一种用于制备PBS的装置，其中，在第一步骤中，转化起始物质、即丁二酸和1，4-丁二醇的浆料以形成低聚物，然后通过缩聚来构建所获得的低聚物以形成聚酯。由此不利的是所使用的反应物的浆料导致浆料中含有的丁二酸沉降，结果，因为可能的丁二酸沉积物必须从所使用的设备中移除，该方法变得对干扰非常敏感并且维护费用高。本专利技术的目的是指出一种可以以简单并经济的方式制备聚酯或共聚酯、特别是PBS的方法。该目的利用权利要求1的特征来实现。各从属权利要求在此代表有利的发展。根据本专利技术，由此指出一种用于制备聚酯或共聚酯的方法，其中a)将具有2至12个碳原子的至少一种脂肪族二羧酸和/或由其衍生的酸酐和具有2至12个碳原子和至少两个羟基官能团的至少一种脂肪醇混合到一起，并且通过适当的升高温度将所述二羧酸溶解于二醇中，b)将在步骤a)中获得的溶液添加到包含至少一种二酯和/或由至少一种脂肪族二羧酸与至少一种脂肪醇获得的至少一种低聚酯的酯化产物，并使它们反应，根据本专利技术使用的具有2至12个碳原子的脂肪族二羧酸在此可以表示直链或支链的脂肪族二羧酸。同样地，可以使用衍生自脂肪族二羧酸的酸酐。酸酐在此可以表示例如环状酸酐或混合酸酐。同样地，所述脂肪族二羧酸和衍生的酸酐的混合物是可能的。另外，可能地，脂肪族二羧酸或由其衍生的酸酐以纯净物使用，还可能地，多于一种的脂肪族二羧酸例如以多种二羧酸的混合物使用。根据本专利技术使用的具有2至12个碳原子的脂肪醇在此同样可以具有支链或直链的脂肪族基体。优选地，脂肪醇为二元醇，即具有两个羟基官能团。在此羟基官能团优选为一级或二级的、特别是一级的羟基官能团。根据本专利技术在步骤b)中使用的酯化产物可以包含二酯或低聚酯，其中二酯或低聚酯表示至少一种脂肪族二羧酸与至少一种脂肪醇的缩合产物。在二酯的情况下，脂肪族二羧酸的两个羧基基团在此都被脂肪醇酯化。在步骤b)中的酯化产物包含低聚酯的情况下，用于酯化的脂肪醇必须具有至少两个羟基官能团。因此，低聚酯表示脂肪族二羧酸和具有至少两个羟基官能团、优选两个羟基官能团的脂肪醇的缩合产物，所述低聚酯具有至少两个重复单元。优选地，低聚酯具有少于50个重复单元。因此，根据本专利技术的方法不仅从单体成分、即例如二羧酸和二醇开始，而且事实上使用利用相应的二羧酸和二醇的混合物或理想地相应的二羧酸和二醇的溶液转化的酯化产物。根据本专利技术，酯化产物应理解为包含来源于前述单体成分、即二羧酸和二醇的至少一种二酯的物质或物质混合物。另外，然而，酯化产物还可以包含其它成分，例如二羧酸和二醇的单酯或二羧酸和二醇的低聚物。由此可以进行之后的缩聚或共缩聚(步骤c)，使得在不添加其它成分的条件下将步骤b)中获得的反应产物供应到单步或多步缩聚反应。然而，添加已经在步骤a)和/或步骤b)中使用的其它单体和/或低聚物同样是可能的。因此，不但可以使用相同的单体或低聚物以获得均聚物，也可以使用与其不同的单体以获得共聚物。另外，可以在缩聚步骤中添加其它单体，例如芳香族二醇、芳香族二羧酸或基于异氰酸酯的链增长剂等。根据本专利技术的方法的主要优点在于通过使用酯化产物以及使用脂肪族二羧酸在脂肪族二醇中的溶液，使所供应的原料彼此之间较快的且完全的反应成为可能。因此，可以实现大幅提高根据本专利技术的方法的效率。根据本专利技术的方法的其它优点在于:-不使用“不稳定的”糊状物而是使用均相溶液:溶液是“在储存中稳定的”，即不再发生所使用的二羧酸、如丁二酸的沉降。-可以使用“未研磨的”丁二酸。商购的丁二酸通常是粗晶质的，必须首先进行研磨使得能够得到普遍沉降稳定的且可无问题输送的糊状物。这是需要能量的其它加工步骤。另外，该加工步骤的省略有效地防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备聚酯或共聚酯的方法，其中a)将具有2至12个碳原子的至少一种脂肪族二羧酸和/或由其衍生的酸酐和具有2至12个碳原子和至少两个羟基官能团的至少一种脂肪醇混合到一起，并且通过适当的温度升高将所述二羧酸溶解于所述二醇中，b)将在步骤a)中获得的溶液添加到包含至少一种二酯和/或由至少一种脂肪族二羧酸与至少一种脂肪醇获得的至少一种低聚酯的酯化产物，并使所述溶液在所述酯化产物中反应，和c)使由步骤b)获得的反应产物在相对于标准状态的减压条件下进行缩聚或共缩聚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫·赫斯，汉斯·施淘登迈尔，
申请(专利权)人：伍德依万特费休股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE