一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法技术

本发明专利技术属于高分子材料领域，公开了一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法，该发明专利技术是将对苯二甲酸、乙二醇两种单体以及催化剂加入到反应容器中，在一定的温度、压力和时间条件下，经过酯化和缩合聚合而得到聚对苯二甲酸乙二酯。本发明专利技术得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯75天后降解量达到60％，符合国家标准要求的在150天内聚合物降解量达到60％，且生产过程相对简单，有利于工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法。
技术介绍
聚酯，由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。主要指聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，习惯上也包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚芳酯等线型热塑性树脂。是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。也可制成聚酯纤维和聚酯薄膜。聚酯包括聚酯树脂和聚酯弹性体。聚酯树脂又包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚芳酯(PAR)等，聚酯弹性体(TPEE)一般由对苯二甲酸二甲酯、1,4-丁二醇和聚丁醇聚合而成，链段包括硬段部分和软段部分，为热塑性弹性体。现有的聚对苯二甲酸乙二酯的制备流程较为复杂，不利于工业生产，现提供一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法，包括如下步骤:步骤(1)：将对苯二甲酸、乙二醇两种单体加入反应容器中，并将催化剂加入反应容器中，在惰性气体保护下进行酯化反应，反应压力为50kPa-100kPa，反应温度为150℃-280℃，搅拌速率为500r/min，反应时间为4h-6h；步骤(2)：步骤(1)结束之后，加入稳定剂，进行缩聚反应；步骤(3)：步骤(2)结束之后，将反应容器抽真空干燥，搅拌速率为200r/min；步骤(4)：步骤(3)结束之后，将得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯经冷冻快速形成固态。所述惰性气体为氮气。所述催化剂为聚己二酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯中的其中一种。所述对苯二甲酸和乙二醇之间的摩尔比是1:1.5，所述对苯二甲酸和乙二醇使用量总和与催化剂的摩尔比为1：1.7。稳定剂为亚磷酸三苯酯，其使用量为对苯二甲酸和乙二醇使用量总和的0.8％-0.95％。步骤(2)的缩聚反应的温度为280℃-320℃，反应压力为50kPa-150kPa，反应时间为1h-1.5h。步骤(4)得到的固态的聚对苯二甲酸乙二醇酯在常温下进行粉碎成粉末状。本专利技术的有益效果为：1、采用直接酯化、缩聚制备得到可降解的聚对苯二甲酸乙二醇酯，并将反应容器抽真空干燥，使得聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥，利用冷冻的方式使其快速冷却成固体，然后进行粉碎，方便了存储。2、得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯75天后降解量达到60％，符合国家标准要求的在150天内聚合物降解量达到60％。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1步骤(1)：将0.5mol对苯二甲酸、0.7mol乙二醇加入反应容器中，并将催化剂加入反应容器中，在氮气保护下进行酯化反应，反应压力为100kPa，反应温度为260℃，搅拌速率为500r/mim，反应时间为4h；步骤(2)：步骤(1)结束之后，加入稳定剂，进行缩聚反应；步骤(3)：步骤(2)结束之后，将反应容器抽真空干燥，搅拌速率为200r/min；步骤(4)：步骤(3)结束之后，将得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯经冷冻快速形成固态。催化剂为聚己二酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯中的其中一种。对苯二甲酸和乙二醇之间的摩尔比是1:1.5，对苯二甲酸和乙二醇使用量总和与催化剂的摩尔比为1：1.7。稳定剂为亚磷酸三苯酯，其使用量为对苯二甲酸和乙二醇使用量总和的0.8％。步骤(2)的缩聚反应的温度为290℃，反应压力为100kPa，反应时间为1h。上述反应得到的产物利用过滤网进行过滤，在所得的滤液中添加100ml甲醇，将析出的样品在烘干1h，烘干温度为200℃，得到的成品，测得重均分子量为1.6×105，分子量分布系数为2.3，熔点为200℃，热分解温度为350℃。实施例2一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法，包括如下步骤:步骤(1)：将对苯二甲酸、乙二醇两种单体加入反应容器中，并将催化剂加入反应容器中，在氮气保护下进行酯化反应，反应压力为80kPa，反应温度为200℃，搅拌速率为500r/min，反应时间为6h；步骤(2)：步骤(1)结束之后，加入稳定剂，进行缩聚反应；步骤(3)：步骤(2)结束之后，将反应容器抽真空干燥,搅拌速率为200r/min；步骤(4)：步骤(3)结束之后，将得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯经冷冻快速形成固态。催化剂为聚己二酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯中的其中一种。对苯二甲酸和乙二醇之间的摩尔比是1:1.5，对苯二甲酸和乙二醇使用量总和与催化剂的摩尔比为1：1.7。稳定剂为亚磷酸三苯酯，其使用量为对苯二甲酸和乙二醇使用量总和的0.85％。步骤(2)的缩聚反应的温度为300℃，反应压力为120kPa，反应时间为1h。上述反应得到的产物利用过滤网进行过滤，在所得的滤液中添加100ml甲醇，将析出的样品在烘干1h，烘干温度为200℃，得到的成品，测得重均分子量为1.8×105，分子量分布系数为2.8，熔点为220℃，热分解温度为380℃。实施列3步骤(1)：将对苯二甲酸、乙二醇两种单体加入反应容器中，并将催化剂加入反应容器中，在氮气保护下进行酯化反应，反应压力为100kPa，反应温度为170℃，搅拌速率为500r/min，反应时间为6h；步骤(2)：步骤(1)结束之后，加入稳定剂，进行缩聚反应；步骤(3)：步骤(2)结束之后，将反应容器抽真空干燥,搅拌速率为200r/min；步骤(4)：步骤(3)结束之后，将得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯经冷冻快速形成固态。催化剂为聚己二酸乙二酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯中的其中一种。对苯二甲酸和乙二醇之间的摩尔比是1:1.5，对苯二甲酸和乙二醇使用量总和与催化剂的摩尔比为1：1.7。稳定剂为亚磷酸三苯酯，其使用量为对苯二甲酸和乙二醇使用量总和的0.9％。步骤(2)的缩聚反应的温度为310℃，反应压力为140kPa，反应时间为1h。上述反应得到的产物利用过滤网进行过滤，在所得的滤液中添加100ml甲醇，将析出的样品在烘干1h，烘干温度为200℃，得到的成品，测得重均分子量为1.85×105，分子量分布系数为2.88，熔点为235℃，热分解温度为390℃。实施例4步骤(1)：将对苯二甲酸、乙二醇两种单体加入反应容器中，并将催化剂加入反应容器中，在氮气保护下进行酯化反应，反应压力为100kPa，反应温度为280℃，搅拌速率为500r/min，反应时间为6h；步骤(2)：步骤(1)结束之后，加入稳定剂，进行缩聚反应；步骤(3)：步骤(2)结束之后，将反应容器抽真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤(1)：将对苯二甲酸、乙二醇两种单体加入反应容器中，并将催化剂加入反应容器中，在惰性气体保护下进行酯化反应，反应压力为50kPa-100kPa，反应温度为150℃-280℃，搅拌速率为500r/min，反应时间为4h-6h；/n步骤(2)：步骤(1)结束之后，加入稳定剂，进行缩聚反应；/n步骤(3)：步骤(2)结束之后，将反应容器抽真空干燥，搅拌速率为200r/min；/n步骤(4)：步骤(3)结束之后，将得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯经冷冻快速形成固态。/n

【技术特征摘要】
1.一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)：将对苯二甲酸、乙二醇两种单体加入反应容器中，并将催化剂加入反应容器中，在惰性气体保护下进行酯化反应，反应压力为50kPa-100kPa，反应温度为150℃-280℃，搅拌速率为500r/min，反应时间为4h-6h；
步骤(2)：步骤(1)结束之后，加入稳定剂，进行缩聚反应；
步骤(3)：步骤(2)结束之后，将反应容器抽真空干燥，搅拌速率为200r/min；
步骤(4)：步骤(3)结束之后，将得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯经冷冻快速形成固态。


2.根据权利要求1所述的一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。


3.根据权利要求1所述的一种直接酯化法制备生物可降解聚酯的方法，其特征在于，所述催化剂为聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新峰，
申请(专利权)人：苏州楷儒新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32