[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯及其聚乳酸嵌段共聚物的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610018052.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105524262B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)盛;張寶;馮立棟;陳學(xué)思;李杲;邊新超;劉焱龍;孫彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/60
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/60;C08G63/85
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯與一種聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯-聚乳酸嵌段共聚物的制備方法。

背景技術(shù)

聚乙烯等通用塑料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可加工成各種日用制品，給人們的生活帶來(lái)了方便。廢棄塑料需要數(shù)十年的時(shí)間才能分解，給自然環(huán)境帶來(lái)了巨大的危害，長(zhǎng)期殘存于土壤中，可影響植物的生長(zhǎng)，危害動(dòng)物的生存。因此，開(kāi)發(fā)環(huán)境友好可降解塑料替代傳統(tǒng)的不可降解塑料，解決白色污染，成為當(dāng)前高分子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的方向。發(fā)展環(huán)境友好的生物基產(chǎn)品，已成為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、保障生態(tài)鏈良性循環(huán)和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。

聚乳酸(PLA)是一種新型聚酯材料，原料來(lái)源于淀粉、糖以及纖維素等植物資源，而且生物可降解性良好，使用后能被自然界中的微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境。PLA在諸如力學(xué)強(qiáng)度、防滲透性、光澤度、透光度和加工性等方面的性能與聚丙烯和聚苯乙烯相近。PLA集經(jīng)濟(jì)性和綠色于一體，是目前性價(jià)比最高，且最先批量實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展的可降解塑料。

但是聚乳酸韌性較差，熔體強(qiáng)度低，不易吹膜加工為薄膜制品，上述缺點(diǎn)限制了聚乳酸的應(yīng)用領(lǐng)域。聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯(PBAT)是一種芳香族-脂肪族共聚酯，兼具脂肪族聚酯的柔性與芳香族聚酯的良好力學(xué)與熱穩(wěn)定性能。文獻(xiàn)報(bào)道PBAT可作為一種有效的PLA增韌改性劑，例如：顧書(shū)英采用PBAT熔融共混改善PLA的柔韌性，改性后PLA斷裂伸長(zhǎng)率增至9％，但是PBAT與PLA分相嚴(yán)重。袁華針對(duì)PLA/PBAT共混體系分相難題，采用二異氰酸酯作為擴(kuò)鏈劑，有效提升PLA/PBAT共混體系柔韌性，但是二異氰酸酯具有一定毒性，限制了改性PLA的應(yīng)用。公開(kāi)號(hào)為CN103113533A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種聚乳酸共聚物，其采用聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯-聚乳酸(PLA-PBAT-PLA)嵌段共聚物作為增容劑，提升PLA與PBAT相容性，解決增容劑的安全性難題；而公開(kāi)號(hào)為CN102838734A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了增容劑嵌段共聚物PLA-PBAT-PLA的合成方法，其第一步采用鈦酸四丁酯催化縮聚合成大單體聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯，第二步熔融PBAT與丙交酯混合，加入辛酸亞錫催化丙交酯開(kāi)環(huán)共聚合得到嵌段共聚物PLA-PBAT-PLA。上述專(zhuān)利采用兩步本體熔融反應(yīng)合成嵌段PLA-PBAT-PLA，不采用溶劑，生產(chǎn)過(guò)程更環(huán)保，但是第一步縮聚與第二步開(kāi)環(huán)共聚合添加不同催化劑，多步添加催化劑，增加工藝復(fù)雜程度與生產(chǎn)成本，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯-聚乳酸嵌段共聚物的制備方法，本申請(qǐng)?zhí)峁┑那抖喂簿畚锏闹苽浞椒ê?jiǎn)單。

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯的制備方法，包括：

在苯甲酸亞錫的催化作用下，將對(duì)苯二甲酸源、己二酸與丁二醇進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯。

本申請(qǐng)還提供了一種聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯-聚乳酸嵌段共聚物的制備方法，包括以下步驟：

在苯甲酸亞錫的催化作用下，將對(duì)苯二甲酸源、己二酸與丁二醇進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯；

將所述聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯與丙交酯混合后反應(yīng)，得到聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯-聚乳酸嵌段共聚物。

優(yōu)選的，所述對(duì)苯二甲酸源選自對(duì)苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸衍生物中的一種或多種；所述對(duì)苯二甲酸衍生物包括對(duì)苯二甲酸單酯和對(duì)苯二甲酸二酯，所述對(duì)苯二甲酸單酯選自對(duì)苯二甲酸單甲酯、對(duì)苯二甲酸單乙酯、對(duì)苯二甲酸單丙酯、對(duì)苯二甲酸單丁酯、對(duì)苯二甲酸單戊酯、對(duì)苯二甲酸單己酯、對(duì)苯二甲酸單庚酯和對(duì)苯二甲酸單辛酯中的一種或多種；所述對(duì)苯二甲酸二酯選自對(duì)苯二甲酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二乙酯、對(duì)苯二甲酸二丙酯、對(duì)苯二甲酸二丁酯、對(duì)苯二甲酸二戊酯、對(duì)苯二甲酸二己酯、對(duì)苯二甲酸二庚酯和對(duì)苯二甲酸二辛酯中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述苯甲酸亞錫的質(zhì)量與所述對(duì)苯二甲酸、己二酸和丁二醇總質(zhì)量的比例為(0.01～1)：100。

優(yōu)選的，所述丙交酯選自左旋丙交酯、右旋丙交酯和內(nèi)消旋丙交酯中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯與所述丙交酯的質(zhì)量比為(1～90)：10。

優(yōu)選的，得到聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯-聚乳酸嵌段共聚物的過(guò)程具體為：

將所述聚(對(duì)苯二甲酸己二酸丁二醇)酯冷卻后再與丙交酯混合，升溫后反應(yīng)。