一种共聚酯制造技术

本发明专利技术涉及高分子技术领域，具体涉及一种共聚酯及其制备方法。共聚酯包括如下制备步骤：（1）制备PLA‑PPC共聚物：将催化剂、环氧丙烷和丙交酯分别加入高压反应釜中，得到PLA‑PPC共聚物；（2）制备PBAT预聚物：将对苯二甲酸或对苯二甲酸酯、己二酸、丁二醇加入反应釜中，得到PBAT预聚物；（3）制备PBAT‑PLA‑PPC共聚物：将得到的PLA‑PPC共聚物加入到PBAT预聚物中，得到PBAT‑PLA‑PPC共聚物。本发明专利技术制备的PBAT‑PLA‑PPC共聚物，相比于PLA柔韧性得到改善，相比PPC聚合物玻璃化转变温度得到提高，有望在降解地膜领域得到广泛的应用。

A kind of copolyester

【技术实现步骤摘要】
一种共聚酯
本专利技术涉及高分子
，具体涉及一种共聚酯及其制备方法。
技术介绍
由于在火力发电、炼钢、炼油、水泥等生产过程中大量焚烧石化燃料，排放出大量的二氧化碳，所产生的温室效应已构成日益严重的环境污染，因此二氧化碳被认为是一种“环境公害”气体。但从另一个角度来看，二氧化碳在特定条件下又是可以利用的资源。利用二氧化碳的一个主要方向是以它为原料合成高分子材料。以二氧化碳和环氧化合物为原料可以合成具有高交替结构的二氧化碳共聚物(脂肪族聚碳酸酯PPC)，由于主链存在酯键，该聚合物不仅可以光降解，还是一种全生物降解塑料，高分子量二氧化碳共聚物的薄膜具有很好的透明性，还有优良的阻隔氧气和水的性能，有望在一次性医药和食品包装材料等方面得到广泛的应用，可其存在玻璃化转变温度低，降解时间长等缺陷。聚乳酸PLA是一种具有良好生物降解性的高分子，原料来源于玉米等生物质资源，节能环保，可代替聚乙烯、聚氯乙烯应用于农用薄膜、包装材料等，解决“白色污染”问题，也可以应用于生物医药方面，如作为可吸收外科手术缝合线、可降解的体内植入材料及支撑材料、药物缓释载体等。已有文献采用PPC与PLA共混来改进产品的力学性能和生物降解性，拓宽产品的使用范围，可是物理共混的方法存在界面性能不稳定，生物相容性差等缺点。因此，实现二氧化碳、环氧丙烷与丙交酯的三元共聚制得具有良好的生物降解性和生物相容性的新型材料，引起了人们的兴趣。可目前，有关二氧化碳、环氧丙烷和丙交酯的三元共聚的文献报道较少，DonaldJ.Darensbourg制备了二氧化碳、环氧丙烷和丙交酯的嵌段共聚物，可反应需要分步进行。聚(对苯二甲酸己二酸丁二醇)酯(PBAT)是一种芳香族-脂肪族共聚酯，兼具脂肪族聚酯的柔性与芳香族聚酯的良好力学与热稳定性能。文献报道PBAT可作为一种有效的PLA增韧改性剂，例如:顾书英采用PBAT熔融共混改善PLA的柔韧性，改性后PLA断裂伸长率增至9%，但是PBAT与PLA分相严重。袁华针对PLA/PBAT共混体系分相难题，采用二异氰酸酯作为扩链剂，有效提升PLA/PBAT共混体系柔韧性，但是二异氰酸酯具有一定毒性，限制了改性PLA的应用。公开号为CN103113533A的中国专利公开了一种聚乳酸共聚物，其采用聚(对苯二甲酸己二酸丁二醇)酯-聚乳酸(PLA-PBAT-PLA)嵌段共聚物作为增容剂，提升PLA与PBAT相容性，解决增容剂的安全性难题；而公开号为CN102838734A的中国专利公开了增容剂嵌段共聚物PLA-PBAT-PLA的合成方法，其第一步采用钛酸四丁酯催化缩聚合成大单体聚(对苯二甲酸己二酸丁二醇)酯，第二步熔融PBAT与丙交酯混合，加入辛酸亚锡催化丙交酯开环共聚合得到嵌段共聚物PLA-PBAT-PLA。上述专利采用两步本体熔融反应合成嵌段PLA-PBAT-PLA，不采用溶剂，生产过程更环保，但是第一步缩聚与第二步开环共聚合添加不同催化剂，多步添加催化剂，增加工艺复杂程度与生产成本，不利于工业化生产。而且，现有技术中没有将三者共聚的报告。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，直接制备PBAT-PLA-PPC的共聚物。本专利技术具体的步骤如下：（1）制备PLA-PPC共聚物：将催化剂、环氧丙烷和丙交酯分别加入高压反应釜中，加入适量溶剂1或不加入溶剂，迅速向高压反应釜内充满氮气使釜内压力维持在1.0-5.0MPa，聚合反应温度为60-120℃，反应时间为10-48小时，聚合反应结束后加入大量盐酸甲醇终止反应，所得产物用溶剂2洗涤得到PLA-PPC共聚物；（2）制备PBAT预聚物：将对苯二甲酸或对苯二甲酸酯、己二酸、丁二醇加入反应釜中，通入氮气，加热搅拌，反应温度为120-200℃，反应时间为10-40小时，得到PBAT预聚物；（3）制备PBAT-PLA-PPC共聚物：将得到的PLA-PPC共聚物加入到PBAT预聚物中，加入催化剂，抽真空，升温至240-300℃，反应2-10小时，得到PBAT-PLA-PPC共聚物。优选的，步骤（1）中丙交酯过量，进一步的，环氧丙烷与丙交酯的摩尔比为0.5-0.9:2。优选的，步骤（1）中催化剂与丙交酯的摩尔比为1:100-1000。优选的，步骤（1）中的催化剂为金属卟啉催化剂或金属萨伦催化剂。优选的，步骤（1）中的溶剂1为二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃或二氧六烷中的一种。优选的，步骤（1）中的溶剂2为甲醇或乙醇。优选的，步骤（1）得到的PLA-PPC共聚物数均分子量为10000-40000，分子量分布为1.1-1.5。优选的，步骤（2）得到的PBAT预聚物数据分子量为1000-10000，分子量分布为1.1-1.5。优选的，步骤（3）中的催化剂为三氧化二锑、醋酸锑、钛酸四丁酯中的一种或多种。优选的，步骤（3）得到的PBAT-PLA-PPC共聚物分子量为10000-50000，分子量分布为1.1-1.5。本专利技术的有益效果：本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术通过简单的方法将聚乳酸、PBAT以及PPC聚合在一起，克服了三者混合分散不均匀的问题；2.本专利技术制备的PBAT-PLA-PPC共聚物，相比于PLA柔韧性得到改善，相比PPC聚合物玻璃化转变温度得到提高，可以通过简单的配比调控得到不同性质的共聚物，有望在降解地膜领域得到广泛的应用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述：本专利技术具体的步骤如下：（1）制备PLA-PPC共聚物：将催化剂、环氧丙烷和丙交酯分别加入高压反应釜中，加入适量溶剂1或不加入溶剂，迅速向高压反应釜内充满氮气使釜内压力维持在1.0-5.0MPa，聚合反应温度为60-120℃，反应时间为10-48小时，聚合反应结束后加入大量盐酸甲醇终止反应，所得产物用溶剂2洗涤得到PLA-PPC共聚物；（2）制备PBAT预聚物：将对苯二甲酸或对苯二甲酸酯、己二酸、丁二醇加入反应釜中，通入氮气，加热搅拌，反应温度为120-200℃，反应时间为10-40小时，得到PBAT预聚物；（3）制备PBAT-PLA-PPC共聚物：将得到的PLA-PPC共聚物加入到PBAT预聚物中，加入催化剂，抽真空，升温至240-300℃，反应2-10小时，得到PBAT-PLA-PPC共聚物。优选的，步骤（1）中丙交酯过量，进一步的，环氧丙烷与丙交酯的摩尔比为0.5-0.9:2。优选的，步骤（1）中催化剂与丙交酯的摩尔比为1:100-1000。优选的，步骤（1）中的催化剂为金属卟啉催化剂或金属萨伦催化剂。优选的，步骤（1）中的溶剂1为二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃或二氧六烷中的一种。优选的，步骤（1）中的溶剂2为甲醇或乙醇。优选的，步骤（1）得到的PLA-PPC共聚物数均分子量为10000-40000，分子量分布为1.1-1.5。优选的，步骤（2）得到的PBAT预聚物数据分子量为1000-10000，分子量分布为1.1-1.5。优选的，步骤（3）中的催化剂为三氧化二锑、醋酸锑、钛酸四丁酯中的一种或多种。优选的，步骤（3）得到的PBAT-PLA-PPC共聚物分子量为10000-50000，分子量分布为1.1-1.5。实施例1：（1）制备PLA-PPC共聚物：将金属卟啉催化剂60mg、环氧丙烷12.2mL和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共聚酯，其特征在于，所述的共聚酯包括如下制备步骤：（1）制备PLA‑PPC共聚物：将催化剂、环氧丙烷和丙交酯分别加入高压反应釜中，加入适量溶剂1或不加入溶剂，迅速向高压反应釜内充满氮气使釜内压力维持在1.0‑5.0MPa，聚合反应温度为60‑120℃，反应时间为10‑48小时，聚合反应结束后加入大量盐酸甲醇终止反应，所得产物用溶剂2洗涤得到PLA‑PPC共聚物；（2）制备PBAT预聚物：将对苯二甲酸或对苯二甲酸酯、己二酸、丁二醇加入反应釜中，通入氮气，加热搅拌，反应温度为120‑200℃，反应时间为10‑40小时，得到PBAT预聚物；（3）制备PBAT‑PLA‑PPC共聚物：将得到的PLA‑PPC共聚物加入到PBAT预聚物中，加入催化剂，抽真空，升温至240‑300℃，反应2‑10小时，得到PBAT‑PLA‑PPC共聚物。

【技术特征摘要】
1.一种共聚酯，其特征在于，所述的共聚酯包括如下制备步骤：（1）制备PLA-PPC共聚物：将催化剂、环氧丙烷和丙交酯分别加入高压反应釜中，加入适量溶剂1或不加入溶剂，迅速向高压反应釜内充满氮气使釜内压力维持在1.0-5.0MPa，聚合反应温度为60-120℃，反应时间为10-48小时，聚合反应结束后加入大量盐酸甲醇终止反应，所得产物用溶剂2洗涤得到PLA-PPC共聚物；（2）制备PBAT预聚物：将对苯二甲酸或对苯二甲酸酯、己二酸、丁二醇加入反应釜中，通入氮气，加热搅拌，反应温度为120-200℃，反应时间为10-40小时，得到PBAT预聚物；（3）制备PBAT-PLA-PPC共聚物：将得到的PLA-PPC共聚物加入到PBAT预聚物中，加入催化剂，抽真空，升温至240-300℃，反应2-10小时，得到PBAT-PLA-PPC共聚物。2.根据权利要求1所述的共聚酯，步骤（1）中丙交酯过量，进一步的，环氧丙烷与丙交酯的摩尔比为0.5-0....

【专利技术属性】
技术研发人员：钟海炎，
申请(专利权)人：桐乡守敬应用技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33