[發明專利]一種聚乳酸酯的制備方法

無效

• 申請號: 201310445028.1
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103483563A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 譚美蘭
• 申請（專利權）人: 南京年吉冷凍食品有限公司
• 主分類號: C08G63/06
• 分類號: C08G63/06;C08G63/85
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張堅剛

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，特別涉及一種聚乳酸酯的制備方法。

背景技術

聚乳酸PLA是一種完全生物降解的高分子材料，是一種以淀粉發酵（或化學合成）得到的乳酸為基本原料制備得到的一種環境友好材料，在自然環境中通過微生物產生的酶作用最終降解成無機物水和二氧化碳。在可降解的熱塑性聚酯型高分子材料中，聚乳酸具有最高的熔點，最高的玻璃化轉變溫度和力學強度，具有較好的耐熱性，對人體無毒無刺激。

聚乳酸常用制備方法主要為間接（開環）法和直接法兩種，如下式：

間接開環法是目前絕大部分應用性聚乳酸所采用的聚合路線，即先將乳酸分子間脫水縮合制成乳酸低聚物，再由低聚物降解生成環狀的丙交酯；然后將丙交酯開環聚合生成高聚物。該法所得聚乳酸分子量較大，熱穩定性較好，玻璃化溫度和熔點都比較高。目前最大的聚乳酸生產商，美國的Nature?Works公司就是利用開環聚合制備得高分子量的聚乳酸，但是該法生產工藝長，工藝復雜，產品產率低，產品價格昂貴。

近年來，由乳酸直接縮聚合成聚乳酸的方法越來越引起人們的關注。縮聚法就是把乳酸單體進行直接縮合,也稱一步聚合法。在脫水劑的存在下,乳酸分子中的羥基和羧基受熱脫水,直接縮聚合成低聚物。加入催化劑,繼續升溫,低相對分子質量的聚乳酸聚合成更高相對分子量的聚乳酸。聚乳酸的直接聚合是一個典型的縮聚反應，反應體系中存在著游離乳酸、水、低聚物及丙交酯的平衡，其聚合方程式如下：

一步縮聚法分為：一、熔融縮聚法，該法物料體系粘度大，對攪拌要求較高，很難得到具有較高分子量和熔點的聚乳酸；二、溶液共沸法，該法國內外研究報道較多，但大多使用沸點較高的溶劑，如二甲苯、二苯醚、苯甲醚等，具有較大毒性，影響聚乳酸產品的應用，且該法所得聚乳酸產品熔點低于開環法所得聚乳酸熔點；三、固相聚合法，到目前為止，該法所制得的聚乳酸的熔點仍然低于開環法；四、直接聚合加擴鏈反應。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術中的缺點，提供一種生產工藝簡便，聚乳酸價格便宜，高熔點和較高分子量的聚乳酸的制備方法。

技術方案：為實現上述發明目的，一種聚乳酸酯的制備方法，包括以下技術步驟：

在一帶溫度計，攪拌器，冷凝管的1L三口瓶中加入L-乳酸，二月桂酸二丁基錫，硫酸，緩慢升溫至135～155℃，攪拌反應1～3小時，加入帶水劑帶水，減壓蒸餾完全去除帶水劑，將剩余物升溫至175～195℃，繼續反應12～16小時，得到聚乳酸產品。

所述的二月桂酸二丁基錫與L-乳酸的質量比為1:100～300。

所述的硫酸與L-乳酸的質量比為1:100～300。

所述的帶水劑為異丙醇。

根據以上技術方案，可以實現以下的有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明所獲得聚乳酸熔點高，重均分子量較大，操作簡單，適宜于工業化生產，所得產品可廣泛應用于各種領域。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發明做進一步地詳細說明，但是本發明要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。

實施例1：

在一帶溫度計，攪拌器，冷凝管的1L三口瓶中加入L-乳酸（300.0g），二月桂酸二丁基錫(1.5g)，硫酸(1.5g)，緩慢升溫至135～140℃，攪拌反應2小時，加入異丙醇帶水劑帶水，減壓下，控制溫度135～140℃，直至水完全帶出，并去除帶水劑，將剩余物升溫至175～180℃，繼續反應15小時，得到聚乳酸產品，其重均分子量為312000，熔點為：Tm1=193℃,Tm2=175℃。

實施例2：

在一帶溫度計，攪拌器，冷凝管的1L三口瓶中加入L-乳酸（300.0g），二月桂酸二丁基錫(1.0g)，硫酸(1.2g)，緩慢升溫至140～145℃，攪拌反應2小時，加入異丙醇帶水劑帶水，減壓下，控制溫度140～145℃，直至水完全帶出，并去除帶水劑，將剩余物升溫至183～185℃，繼續反應15小時，得到聚乳酸產品,其重均分子量為301000，熔點為：Tm1=189℃,Tm2=170℃。

實施例3：