System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法技术_技高网

一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法技术

技术编号:41313836 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-13 14:56
本申请提供一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,属于聚酯制备技术领域。将聚丁二酸丁二醇酯切片置于良溶剂中溶解形成均相溶液体系;向均相溶液体系中加入沉淀剂,析出并分离聚丁二酸丁二醇酯;洗涤分离的聚丁二酸丁二醇酯,过滤、干燥至恒重,即得萃取物含量≤0.8%的聚丁二酸丁二醇酯.本发明专利技术提出的方法能够有效去除聚丁二酸丁二醇酯中的低聚物成分,得到低可萃取物含量的纺丝级聚丁二酸丁二醇酯。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,属于聚酯制备。


技术介绍

1、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)是一种可生物降解的脂肪族聚酯,因其良好的生态友好性和适用性,吸引了越来越多的研究人员和公司进行研究和生产。pbs具有与pe和pp类似的机械性能,柔韧性好、断裂伸长率高、生物降解性优异,可用于包装、一次性医疗用品、农用薄膜、生物医用高分子材料等领域。

2、pbs一般由1,4-丁二醇(bdo)和丁二酸两步法合成制得。第一步发生酯化反应,形成低聚物。第二步低聚物之间发生酯交换反应,缩聚形成pbs高聚物。由于pbs的正向反应活性偏低,在聚合过程中容易产生环状低聚物。该环状低聚物结构稳定,在高温条件下仍难以开环参与聚合,因此容易残留于pbs内部。pbs低聚物对加工成型工艺及产品质量影响很大。例如在纺丝过程中,低聚物易在喷丝板表面聚集,影响纤维顺利成型。在加弹环节,低聚物容易从纤维中析出,在导丝钩处形成大量白粉,严重影响加弹的进行。因此,pbs中的低聚物有效去除对其可纺性的改善至关重要。然而,目前针对纺丝级pbs的研究极少,围绕去除pbs低聚物、提纯pbs的工作未见报道。

3、目前,高聚物的提纯处理往往通过真空脱挥、溶胀析出、溶解析出三种方法实现。真空脱挥方法简便但低聚物去除不彻底;溶胀析出方式对于低聚物去除的比例难以控制;溶解析出法被认为是高聚物中低分子物质去除较为有效的方式。

4、除上述提纯方法外,当下的一些文献中,通过添加特定抑制剂如4-[(四氢化-2-呋喃基)氧基]-1-丁醇、液相钛系复合催化剂和金属化合物催化剂所形成的双催化剂体或固载离子液体的钛硅分子筛催化剂、或者将反应温度控制住较低水平如为80~130℃。但多存在能耗大、成本高、易引入外来杂质等问题。目前,围绕pbs的提纯尚有待研究。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,能够有效去除聚丁二酸丁二醇酯中的低聚物成分,得到可萃取物含量≤0.8%的纺丝级聚丁二酸丁二醇酯。

2、具体地,本申请是通过以下方案实现的:

3、一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,步骤如下:

4、步骤一,将聚丁二酸丁二醇酯切片置于良溶剂中,在一定温度下彻底溶解,形成均相溶液体系。

5、步骤二,通过添加一定量沉淀剂,使聚丁二酸丁二醇酯从溶液中析出,并与清液分离。

6、步骤三,将析出物用特定溶剂反复洗涤,再进行过滤、干燥至恒重不变,最终得到低可萃取物含量的纺丝级聚丁二酸丁二醇酯。

7、针对当前pbs可萃取物含量偏高、纺丝及后处理困难、制品性能差的问题,上述方案利用pbs在不同极性溶剂中的溶解程度不同,先采用良溶剂将其形成均相溶液体系,再利用沉淀剂将其析出,从而完成pbs中低聚物的提取。该方法操作简便,以简易的处理工艺即可实现,便于规模化生产。

8、进一步的,作为优选:

9、步骤一中:

10、所述良溶剂包括但不限于六氟异丙醇、苯酚/四氯乙烷、三氯甲烷、二氯甲烷。利用pbs在不同极性溶剂中的溶解程度不同实现pbs的溶解,本案所选用的良溶剂为极性较小的溶剂,能溶解的聚合物分子量更低。更优选的,所述的苯酚/四氯乙烷混合溶液体积比为1:1。

11、所述聚丁二酸丁二醇酯与良溶剂的固液比为1:15~20(聚丁二酸丁二醇酯质量与良溶剂的体积之比)。

12、溶解温度控制为30~55 °c。

13、步骤二中:

14、所述沉淀剂包括但不限于水、乙醇、丙酮、环己烷、四氢呋喃。

15、所述沉淀剂添加量为聚丁二酸丁二醇酯原料质量的30~60倍。

16、步骤三中:

17、所述洗涤采用的溶剂包括但不限于水、乙醇、丙酮、环己烷、四氢呋喃;所述洗涤是指“分散-搅拌洗涤-过滤-再分散”的循环过程。

18、与现有的pbs切片及提纯方法相比,本申请制备过程的有益效果概括如下:

19、1)与聚酯领域常用的提纯方法如六氟异丙醇溶解、四氢呋喃析出等方案相比,本专利技术提出的方法能够将pbs低聚物去除范围从聚合度1~3拓展至1~10。

20、2)市面上常用的pbs可萃取物含量一般高于3%,本专利技术制备的聚丁二酸丁二醇酯可萃取物含量≤0.8%。

21、3)现有的常规高分子提纯工艺如真空脱挥、溶胀析出处理后的高聚物切片,如水洗提纯聚酰胺6中可萃取物含量仍高于2%。以本专利技术提出的方法处理pbs,能够有效降低其可萃取物含量,获得低可萃取物含量、高纯度的纺丝级pbs。

22、本专利技术技术方案通过pbs溶解、析出、洗涤的三步处理,将pbs切片溶于极性较小的良溶剂中,再加入极性较大的不良溶剂以析出pbs的方法,提取其中低聚物,有效解决了当前聚丁二酸丁二醇酯可萃取物含量偏高、加工困难、制品性能差的问题,通过常规装置,以简易的处理工艺即可实现低可萃取物含量、高纯度纺丝级pbs的制备,便于规模化生产。

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【技术保护点】

1.一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述良溶剂为六氟异丙醇、苯酚/四氯乙烷、三氯甲烷、二氯甲烷中的任一种或多种的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述苯酚/四氯乙烷混合溶液体积比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述聚丁二酸丁二醇酯切片与良溶剂的固液比为1:15~20。

5. 根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述溶解温度为30~55 °C。

6.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述沉淀剂为水、乙醇、丙酮、环己烷、四氢呋喃中的任一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述沉淀剂添加量为聚丁二酸丁二醇酯切片质量的30~60倍。

8.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:步骤三中,洗涤采用水、乙醇、丙酮、环己烷、四氢呋喃中的任一种或多种的混合物。

9.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于,步骤三中,洗涤是指:分散-搅拌洗涤-过滤-再分散的循环过程。

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【技术特征摘要】

1.一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述良溶剂为六氟异丙醇、苯酚/四氯乙烷、三氯甲烷、二氯甲烷中的任一种或多种的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述苯酚/四氯乙烷混合溶液体积比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述聚丁二酸丁二醇酯切片与良溶剂的固液比为1:15~20。

5. 根据权利要求1所述的一种低可萃取物含量聚丁二酸丁二醇酯的制备方法,其特征在于:所述溶解温度为30~...

【专利技术属性】
技术研发人员:张须臻丁波娜邱朝魁徐双喜王秀华戴钧明吕汪洋查全亮
申请(专利权)人:现代纺织技术创新中心鉴湖实验室
类型:发明
国别省市:

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