一种1,4-环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯的制备方法技术

一种1,4

【技术实现步骤摘要】
一种1,4
‑
环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物的制备
中的一种1,4
‑
环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯的制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯(PBAT)是一种半结晶性聚合物。通常结晶温度和熔点大约在112℃和129℃左右。其密度在1.17g/cm3‑
1.3g/cm3之间，玻璃化转变温度在
‑
33℃左右，邵氏硬度在84以上。PBAT优点在于其是一种热塑性可降解塑料，属于可堆肥降解型材料和环保型材料，能够有效对抗白色污染，延展性以及耐热性能比较好，良好的冲击性能和断裂伸长率，大量应用于一次性包装薄膜和农用型薄膜。缺点在于其结晶性能比较差，结晶度大概在30％左右，强度较差，弹性模量不高。
[0003]1,4
‑
环己烷二甲酸(CHDA)具有良好的热稳定性，能够合成颜色比较浅的树脂，再加上自身具有一定的刚性，适用于聚合物的合成改性，如利用1,4
‑
环己烷二甲酸改性的水性聚胺树脂具有十分良好的水解性、硬度以及弹性。1,4
‑
环己烷二甲酸在二元醇中具有出色的溶解性，其酯化反应的时间比较短。
[0004]目前大多数的研究都以PBAT的共混改性为主。共混改性中出现的相容性问题，和二次加工造成的PBAT的一定程度热降解，导致共混物的性能下降。因此通过共聚方式对PBAT成为了一个新的方向。因此，研制开发一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯的制备方法一直是急待解决的新课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯的制备方法，该专利技术能够提高PBAT的弹性模量和强度以及加工性能，拓宽PBAT的适用范围。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯，该共聚物的结构通式如下所述：
[0007][0008]所述的一种1,4
‑
环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯的制备方法包括以下步骤组成：
[0009](1)将己二酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第一酯化反应，得到第一酯化反应中间体；第一酯化反应：
[0010][0011](2)将对苯二甲酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第二酯化反应，得到第二酯化反应中间体；第二酯化反应：
[0012][0013](3)将1,4
‑
环己烷二甲酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第三酯化反应。得到第三酯化反应中间体；第三酯化反应：
[0014][0015](4)将所述的第一酯化反应中间体、第二酯化反应中间体、第三酯化反应中间体和催化剂投入聚合反应釜中进行缩聚反应，得到1,4
‑
环己烷二甲酸分子结构改性PBAT聚合物；缩聚反应：
[0016][0017]所述的第一酯化反应，第二酯化反应，第三酯化反应的催化剂为钛酸四丁酯；
[0018]所述的第一酯化反应、第二酯化反应、第三酯化反应醇酸比为1.4：1；
[0019]所述的第一酯化反应的催化剂的加入量为己二酸质量份数的0.1％
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0.3％；所述的第二酯化反应的催化剂的加入量为对苯二甲酸质量份数的0.1％
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0.3％；所述的第三酯化反应的催化剂的加入量为所述1,4
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环己烷二甲酸质量份数的0.1％
‑
0.3％；
[0020]所述的缩聚反应的催化剂为辛酸亚锡，缩聚阶段催化剂辛酸亚锡的加入量为己二酸、对苯二甲酸和1,4
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环己烷二甲酸总质量份数的0.3
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0.5％；
[0021]所述的第一酯化反应，第二酯化反应和第三酯化反应的反应温度以5℃/min从120℃提升至180℃—190℃，当酯化反应的出水量达到理论出水量的98％时可视为反应结束；
[0022]所述的缩聚反应持续30min
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80min进行缓慢抽真空，使得真空表显真空度范围在0Pa
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50Pa；所述的缩聚反应时间取值范围为7h
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8h，反应温度以5℃/min从220℃提升至255℃—265℃；当反应物的特性黏数的取值范围达到0.72dL/g
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0.75dL/g时，缩聚反应终止，得到1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性PBAT聚合物。
[0023]本专利技术的要点在于它的制备方法。
[0024]一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯的制备方法与现有技术相比，具有在保证PBAT原本优异的韧性和抗冲击性能的同时，提高PBAT的弹性模量，拉伸强度拓宽PBAT的应用范围等优点，将广泛地应用于聚合物的制备
中。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0026]一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯，该共聚物的结构通式如下所述：
[0027][0028]所述的一种1,4
‑
环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯的制备方法包括以下步骤组成：
[0029](1)将己二酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第一酯化反应，得到第一酯化反应中间体；第一酯化反应：
[0030][0031](2)将对苯二甲酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第二酯化反应，得到第二酯化反应中间体；第二酯化反应：
[0032][0033](3)将1,4
‑
环己烷二甲酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第三酯化反应。得到第三酯化反应中间体；第三酯化反应：
[0034][0035](4)将所述的第一酯化反应中间体、第二酯化反应中间体、第三酯化反应中间体和催化剂投入聚合反应釜中进行缩聚反应，得到1,4
‑
环己烷二甲酸分子结构改性PBAT聚合物；缩聚反应：
[0036][0037]所述的第一酯化反应，第二酯化反应，第三酯化反应的催化剂为钛酸四丁酯。
[0038]所述的第一酯化反应、第二酯化反应、第三酯化反应醇酸比为1.4：1。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯，其特征在于：该共聚物的结构通式如下所述：2.根据权利要求1所述的一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于：所述的一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯的制备方法包括以下步骤组成：(1)将己二酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第一酯化反应，得到第一酯化反应中间体；第一酯化反应：(2)将对苯二甲酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第二酯化反应，得到第二酯化反应中间体；第二酯化反应：(3)将1,4
‑
环己烷二甲酸、1,4
‑
丁二醇、催化剂按摩尔比混合后进行第三酯化反应。得到第三酯化反应中间体；第三酯化反应：(4)将所述的第一酯化反应中间体、第二酯化反应中间体、第三酯化反应中间体和催化剂投入聚合反应釜中进行缩聚反应，得到1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性PBAT聚合物；缩聚反应：3.根据权利要求2所述的一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于：所述的第一酯化反应，第二酯化反应，第三酯化反应的催化剂为钛酸四丁酯。4.根据权利要求2所述的一种1,4
‑
环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于：所述的第一酯化反应、第二酯化反应、第三酯化反应醇酸比为1.4∶1。5.根据权利要求2所述的一种1,4
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环己烷二甲酸分子结构改性聚对苯二甲酸
‑
己...

【专利技术属性】
技术研发人员：文博，张扬，葛铁军，唐恺鸿，李承玲，苏丹，刘沛含，于居盟，刘宁，
申请(专利权)人：辽宁东盛塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：