[發明專利]一種連續制備生物降解塑料的方法

有效

• 申請號: 201110401503.6
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102558515A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 汪少朋;黃曦辰;郝興武;甘勝華;鄭弢
• 申請（專利權）人: 上海聚友化工有限公司
• 主分類號: C08G63/16
• 分類號: C08G63/16;C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術領域

本發明屬于高分子材料合成技術領域，更具體地，本發明特別涉及一種連續制備生物降解塑料的方法。

背景技術

上世紀誕生的以石油化工為基礎的高分子合成化學工業改變了人類的生活。自問世以來，高分子材料由于其多種功能和優良的實用性，為人們生產生活提供了許多性能優良的新材料。作為三大合成材料之一的塑料領域，如今多種多樣質輕價廉、性能優異的高分子材料制品己經遍及產業和我們生活的每個角落，給生活帶來了前所未有的便利。然而隨著產業和生活中塑料制品大量制造、大量消費，在帶來物質文明的同時，其使用后所產生的廢棄物也帶來了較嚴重的環保問題，對環境造成了極大的污染，先后發生過“白色污染”等，全球每年有數以千萬噸計的有機高分子廢棄物產生。

隨著污染問題的日益嚴重，生物可降解高分子材料越來越受到人們的關注。特別是生物可降解脂肪族聚酯中的主要代表聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚酯聚對苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(PBST)、聚對苯二甲酸-共-己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸-共-己二酸丁二醇酯(PBSA)，由于具有良好的生物可降解性能和可控生物降解速度，廣泛應用于塑料和薄膜。

盡管，針對PBS聚酯及其共聚酯的研究成為科學研究的熱點，但是真正實現工業化生產的技術仍然為巴斯夫等幾個大公司壟斷，即便如此，這些公司生產PBS共聚酯的方法也大多為間歇的工藝流程。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種連續制備生物降解塑料的方法，得到的產物分子量大、聚合度高、特性粘度高、熔融指數低、應用范圍廣。

本發明是通過以下的技術方案實現的：

一種連續制備生物降解塑料的方法，其特征在于是通過以下的步驟實現的：

(1)將一種或幾種二元酸和一種或幾種二元醇配制成的漿料；

(2)所述漿料連續加入到第一酯化釜內進行酯化反應，得到第一酯化物；

(3)所述第一酯化釜得到的酯化物再經第二酯化釜進行進一步的酯化反應，得到第二酯化物；

(4)所述第二酯化物連續進入第一縮聚釜進行預縮聚，在真空度為1000KPa-10000KPa情況下脫出小分子得到預聚物；

(5)所述預聚物連續進入真空度為50Pa-500Pa第二縮聚釜中進行縮合聚合，脫出小分子，得到聚合物；

(6)所述聚合物經一個增粘作用的終縮聚釜進行連續增粘聚合反應，得到高分子量、高聚合度的高聚物，該高聚物再經切粒包裝得到生物降解塑料切片。

本發明的另一方面，所述步驟(1)中漿料配制時醇酸的摩爾比為1.0-2.5，或/和加入酯化需要的催化劑，所述的二元酸為對苯二甲酸、丁二酸、己二酸，2，6-萘二酸的一種或幾種，所述的二元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，4-環己烷二甲醇的一種或幾種。

本發明的另一方面，所述步驟(2)中第一酯化反應的反應溫度為130-260℃，壓力為絕壓50-100kPa，反應時間為1-6h。

本發明的另一方面，所述步驟(3)中第二酯化反應的反應溫度為130-260℃，壓力為絕壓30-80kPa，反應時間1-4h，在進行第二酯化反應前或/和補加酯化所需要的催化劑。

本發明的另一方面，所述步驟(4)中第一縮聚反應的反應溫度為210-260℃，壓力為絕壓1.0k-10kPa，反應時間為30-120min，在進行第一縮聚反應前或/和補加聚合所需要的催化劑、抗氧化劑、抗熱降解劑。

本發明的另一方面，所述步驟(5)中第二縮聚反應的反應溫度為210-260℃，壓力為絕壓50-500Pa，反應時間為1-8h，在進行第二縮聚反應前或/和加入擴鏈劑、改性劑。

本發明的另一方面，所述步驟(6)中終縮聚反應的反應溫度為210-260℃，壓力為絕壓30-300Pa，反應時間為1-3h，在進行終縮聚反應前或/和加入擴鏈劑、改性劑，在對熔體進行冷卻造粒前或/和加入色母粒。

本發明的另一方面，所述第一酯化物酯化率為80％-92％，所述第二酯化物酯化率為95％以上。

本發明的另一方面，所述生物降解塑料為聚丁二酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-共-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸-共-己二酸丁二醇酯。

所述生物降解塑料的熔融指數小于5，在190℃，2.16kg砝碼條件下測試。

本發明的有益效果為：