CN110591057A - 一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法 - Google Patents

一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110591057A
CN110591057A CN201910846634.1A CN201910846634A CN110591057A CN 110591057 A CN110591057 A CN 110591057A CN 201910846634 A CN201910846634 A CN 201910846634A CN 110591057 A CN110591057 A CN 110591057A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aliphatic
dicarboxylic acid
acid
continuously
aromatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910846634.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110591057B (zh
Inventor
侯远杨
吴开建
寇雪晨
赵燕超
董栋
张宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongcheng Chemistry China Co Ltd
Red Avenue New Materials Group Co Ltd
Original Assignee
Tongcheng Chemistry China Co Ltd
Red Avenue New Materials Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongcheng Chemistry China Co Ltd, Red Avenue New Materials Group Co Ltd filed Critical Tongcheng Chemistry China Co Ltd
Priority to CN201910846634.1A priority Critical patent/CN110591057B/zh
Publication of CN110591057A publication Critical patent/CN110591057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110591057B publication Critical patent/CN110591057B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183Terephthalic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生物可降解脂肪族‑芳香族共聚酯的制备方法,步骤包括,芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸经过连续酯化后,加入环氧大豆油、并进行连续预缩聚,在预缩聚过程中环氧基通过酯交换接入聚对苯二甲酸‑己二酸‑丁二醇酯PBAT分子链中,然后在更高温度条件下,连续的进行缩聚,使得分子量、特性粘度达到目标值。本发明所公开的生物可降解脂肪族‑芳香族共聚酯制备方法,可以使得聚酯更容易的达到目标特性粘度和分子量,减少高温、高粘物料的缩聚时间,减少副反应、降低产品端羧基值、解决树脂黄变问题。本发明所公开的生物可降解脂肪族‑芳香族共聚酯制备方法,未使用小分子扩链剂来扩链,解决残留扩链剂从塑料迁移到食品中问题。

Description

一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法
技术领域
本发明属于聚酯技术领域,特别涉及一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法。
背景技术
脂肪族-芳香族共聚酯树脂作为一种综合性能较好的生物降解性高分子,得到了大量研究,如专利文献US6046248、WO2010130098、CN1071342C、WO1996025446、CN102007159B等公开了脂肪族/芳香族共聚酯树脂的熔点、特性粘度、能够表现生物降解性的脂肪族二酸/芳香族二酸成分构成及组成范围,此外还提出了改善分子量、降低树脂端羧基含量等用于改善性能的各种方法。
脂肪族-芳香族共聚酯已经商业化的品种主要有聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯PBAT、聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯PBST、聚对苯二甲酸-癸二酸-丁二醇酯PBSeT等,它们综合了脂肪族聚酯的可降解性和芳香族聚酯的力学性能,为了平衡力学性能和生物降解性,芳香族重复单元和脂肪族重复单元的比例优化到了一个较小的比例范围内,想要进一步提升聚酯树脂的力学性能,如拉伸强度、断裂伸长率等,就必须使聚酯达到较高的分子量水平。
通过缩聚使得脂肪族-芳香族共达到高分子量,需要物料在高粘度状态下进一步蒸出脂肪族二醇,提高缩聚程度,需要特别结构的缩聚反应釜来强制增加表面更新(CN104854163A卧式釜、《流场结构化的新型高粘缩聚反应器》奚桢浩、华东理工大学博士学位论文),耗费更多能量及工艺时间。并且在高温条件下,聚酯在反应容器中会有较长的停留时间。在高温下的长停留时间使得一部分敏感的脂肪族-芳香族聚酯降解,端羧基含量迅速上升,树脂颜色变黄。另外,端羧基含量高容易导致制品耐水解性变差、塑料加工时热稳定性降低。
另一个提高树脂分子量的方法则是使用扩链剂,如使用异氰酸酯、恶唑啉等类扩链剂(CN1071342C、US5889135),连续化工艺生产时,扩链剂无法方便的添加到反应釜中并与高粘物料中混合均匀,如专利CN102844336B所述,在缩聚物的溶液特性粘度不大于0.6dL/g时向釜中添加扩链剂,以保证树脂和扩链剂混合均匀。在树脂粘度较高时需要添加螺杆挤出机等混合设备,另外扩链剂难以完全反应,异氰酸酯、小分子环氧化物的残留使得可降解树脂不适合做食品接触材料,限制了产品的应用,碳化二亚胺等安全性好的扩链剂则成本比较高。而多环氧化物扩链剂(如BASF的JoncrylADR系列扩链剂),在加工过程中需要使用特定的催化剂例如硬脂酸锌(脂肪酸的金属盐)来帮助扩链剂进行反应(CN103087299B)。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种工业生产方法,所述方法可用于生产根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4的特性粘度为1.2-1.8dl/g,且根据FZ/T50012-2006端羧基含量小于15mol/t、优选小于10mol/t的生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯。本发明方法便于实施连续化生产,也可以进行间歇式生产,生产过程方便简单。
本发明公开了一种连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,所述生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯为脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物,将所述脂肪族二醇、脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸一起混合打浆得到混合物,其中,所述脂肪族二醇与总的二羧酸的摩尔mol比为(2.5-1.1):1,然后在
i)第一步中,将该混合物与钛催化剂一起进行连续酯化;
ii)第二阶段,将步骤i)中获得的酯化产物连续地进行预缩聚至根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4的的特性粘度为0.6-1.2dl/g;其中,在阶段i)和ii)之间,将环氧大豆油加入产物流中;
iii)第三阶段,将由步骤ii)获得的产物连续地进行缩聚至根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4的特性粘度为1.2-1.8dl/g,其中在阶段ii)和iii)之间,将稳定剂加入产物流中。
步骤i)中,所述连续酯化的温度为180-220℃;优选地,为200-220℃。
步骤i)中,所述连续酯化的时间为1-5h;优选地,为2-4h。
其中,所述环氧大豆油的用量为总的二羧酸质量的0.5-8%;优选地,为2-6%。
步骤ii)中,所述预缩聚的温度在200-230℃;优选地,为200-220℃;进一步优选地,为200-210℃。
步骤ii)中,所述预缩聚的时间为1-3h;优选地,为1-2h。
步骤iii)中,所述缩聚的温度在240-260℃之间;优选地,为240-250℃。
步骤iii)中,所述缩聚的时间为1-4h;优选地,为1.5-2.5h。
以及另一种连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,所述生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯为脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物,其中在
i)第一步中,将脂肪族二醇、脂肪族二羧酸在第一路中进行混合,得到混合物A被连续地送入到酯化反应釜中,加钛催化剂进行酯化,得到酯化物A1;将脂肪族二醇、芳香族二羧酸在另一路中进行混合,得到混合物B被连续地送入到酯化反应釜中,加钛催化剂进行酯化得到酯化物B1,两路的混合物中,脂肪族二醇与总的二羧酸的摩尔mol比为(2.5-1.1):1;
ii)第二阶段,将步骤i)中获得的两种酯化产物A1、B1混合,并连续地进行预缩聚至根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4的的特性粘度为0.6-1.2dl/g;其中,在步骤i)和步骤ii)之间,将环氧大豆油加入产物流中;
iii)第三阶段,将由步骤ii)获得的产物连续地进行缩聚至根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4的特性粘度为1.2-1.8dl/g,其中在阶段ii)和iii)之间,将稳定剂加入产物流中。
其中,所述环氧大豆油的用量为总的二羧酸质量的0.5-8%;优选地,为2-6%。
步骤ii)中,所述预缩聚的温度在200-230℃之间;优选地,为200-220℃;进一步优选地,为200-210℃。
本发明方法获得的脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物中,肪族二羧酸和芳香族二羧酸的摩尔mol比为(65:35)-(45:55)。
本发明两种制备方法中,所述脂肪族二羧酸为己二酸、丁二酸、癸二酸、巴西基酸等中的一种或几种。
本发明两种制备方法中,所述芳香族二羧酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸等中的一种或几种。
本发明两种制备方法中,所述脂肪族二醇为丁二醇、丙二醇、乙二醇等中的一种或几种。
本发明两种制备方法中,步骤ii)中所述的预缩聚反应在专利CN100491439C所述的塔式反应器中连续地进行,反应温度在200-230℃之间;优选地,为200-220℃;进一步优选地,为200-210℃。
本发明两种制备方法中,所述的稳定剂为磷酸、亚磷酸、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、亚磷酸三烷基酯或亚磷酸三苯基酯等中的一种或几种。
本发明两种制备方法中,所制备的生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯端羧基含量小于15mol/t;优选地,小于10mol/t。
本发明还提供了由上述方法制备得到的生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯,其中,所述生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯为脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物。
其中,所述肪族二羧酸和芳香族二羧酸的摩尔mol比为(65:35)-(45:55)。
其中,所述共聚物端羧基含量小于15mol/t;优选地,小于10mol/t。
根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4部分测得的特性粘度数值可以间接的反映脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物的分子量。
环氧大豆油是以食用大豆油为原料,在催化剂的作用下,用环氧化试剂与之反应而制得。环氧大豆油平均分子量为950。是环氧亚油酸酯51%~57%,环氧油酸酯32%~36%和环氧棕榈酸酯2.4%~6.8%等的混合物。环氧值≥6%,具有如下结构:
本发明制备方法中,在阶段ii)的预缩聚阶段前加入环氧大豆油,可以通过酯交换反应共聚进入树脂分子链中,其中的甘油为三官能度可以使共聚酯形成支化结构,含有环氧基的脂肪酸接入聚酯链的末端,形成可反应端基。环氧基团和醇(聚酯端羟基)在没有催化剂的条件下反应活性较低。阶段ii)预缩聚温度控制在大于等于200℃,以便BDO(丁二醇)能有效蒸出,并且不超过230℃,优选不超过220℃,最优选不超过210℃,可选用两釜串联,两级提高真空度进行缩聚,将共聚酯的特性粘度提高到根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4方法测得的特性粘度0.6-1.2dl/g,再进入终缩聚釜,提高反应温度至240℃以上,使共聚酯分子链端的尚未反应的环氧基团与端羟基加速反应,加快聚酯分子量的增长,减少达到目标分子量(根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4的特性粘度为1.2-1.8dl/g)所用的缩聚时间,环氧基团的存在同时也起到了端羧基清除剂的作用。
本发明的有益效果在于:本发明所公开的生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯制备方法,可以使得聚酯更容易的达到目标特性粘度和分子量,减少高温、高粘物料的缩聚时间,减少副反应、降低产品端羧基值、解决树脂颜色b值升高(发黄)问题。本发明所公开的生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯制备方法,未使用小分子扩链剂来扩链,解决残留扩链剂从塑料迁移到食品中问题。
附图说明
图1是实施例2和参比例2的核磁氢谱对比,环氧大豆油中的环氧基团在预缩聚结束后通过酯交换保留在共聚酯分子上。
具体实施方式
结合以下具体实施例,对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制内容。本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。
1、特性粘度测量方法:根据GB-T14190-2008的5.1.1.7.4部分的内容测量,按苯酚/1,2-二氯苯质量比为3:2,配成苯酚/1,2-二氯苯混合溶剂。将干燥后的产物树脂溶于上述混合溶剂中,浓度为0.005g/mL。25±0.05℃的玻璃恒温水槽中用乌氏粘度计分别测纯溶剂的平均流经时间t0,和树脂溶液流经时间t,按下式技术特性粘度[η]:
单位为单位为克每百毫升(g/100mL)或克每分升(g/dl)
2、端羧基含量的测量方法:根据FZ/T50012-2006《聚酯中端羧基含量的测定滴定分析法》测量产物共聚酯树脂的端羧基含量。将苯酚和三氯甲烷按2:3(体积比)混合作为溶剂。
参比例1
1)将23kg/h的对苯二甲酸、28kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,混合好的浆料被连续地送入到酯化反应釜中,并另外加入12kg/h的1,4-丁二醇和0.015kg/h的钛酸四丁酯(TBOT),控制反应釜的压力为-10KPa,温度220℃,停留时间2小时,反应生成的水、四氢呋喃、丁二醇被蒸馏除去,得到的酯化物A被连续地从反应釜移出,酯化物A的端羧基含量为180mol/t。
2)将22kg/h的己二酸、25kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,混合好的浆料被连续地送入到酯化反应釜中,并另外加入10kg/h的1,4-丁二醇和0.001kg/h的钛酸四丁酯(TBOT),温度200℃,停留时间2小时,反应生成的水、四氢呋喃、丁二醇被蒸馏除去,得到的酯化物B被连续地从反应釜移出,酯化物B的端羧基含量为100mol/t。
(3)A、B两种酯化物被连续地送入混合器中混合,同时加入钛酸四丁酯0.02kg/h,然后连续进入到串联的两个预缩聚反应釜中,物料温度由220℃升至230℃,反应釜的压力从20KPa降低到1KPa,停留时间为2h,蒸出过量的丁二醇,得到的预聚物的特性粘度为0.8dL/g。在加入0.01kg/h亚磷酸后,移料进入圆盘式反应器(终聚反应釜)中,终聚反应釜的温度为250℃,压力为80Pa,反应时间为2.5h。过量的丁二醇被抽出,得到的共聚酯特性粘度为1.25dL/g,端羧基为22mol/t,hunterlab台式色差仪测得共聚酯树脂颜色b值为5.5。
参比例2
将25kg/h的对苯二甲酸、23kg/h的己二酸、36kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,然后将混合好的浆料连续地送入到酯化反应釜中。另一路连续加入7kg/h的1,4-丁二醇和0.02kg/h的钛酸四丁酯(TBOT)进入酯化反应釜中,在220℃的温度和-20KPa的压力下酯化,停留时间2h,水、四氢呋喃和丁二醇被蒸馏除去。所得酯化物的端羧基含量为120mol/t。
然后连续进入到串联的两个预缩聚反应釜中,物料温度由220℃升至230℃,反应釜的压力从20KPa降低到1KPa,停留时间为2h,蒸出过量的丁二醇,得到的预聚物的特性粘度为0.7dL/g。
在加入0.015kg/h亚磷酸后,预聚物移料进入终聚反应釜(圆盘式反应器)中,终聚反应釜的温度为250℃,压力为80Pa,抽出过量的丁二醇。反应时间为2.5h时,得到聚合物特性粘度为1.2dL/g,端羧基为19mol/t;反应时间为4h时,出料共聚酯粘度为1.35dL/g,端羧基为32mol/t,hunterlab台式色差仪测得共聚酯树脂颜色b值为6.1。
参比例3
将25kg/h的对苯二甲酸、25kg/h的己二酸、30kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,然后将混合好的浆料连续地送入到酯化反应釜中。另一路连续加入12kg/h的1,4-丁二醇和0.02kg/h的钛酸四丁酯(TBOT)进入酯化反应釜中,在220℃的温度和-20KPa的压力下酯化,停留时间2h,水、四氢呋喃和丁二醇被蒸馏除去。所得酯化物的端羧基含量为120mol/t。
然后连续进入到串联的两个预缩聚反应釜中,物料温度由220℃升至230℃,反应釜的压力从20KPa降低到1KPa,停留时间为2h,蒸出过量的丁二醇,得到的预聚物的特性粘度为0.7dL/g。
在加入0.015kg/h亚磷酸后,预聚物进入终聚反应釜中,终聚反应釜的温度为245℃,压力为80Pa,抽出过量的丁二醇。反应时间为2.5h时,得到聚合物特性粘度为1.1dL/g,端羧基为29mol/t。缩聚反应后,通过一个静态混合体系将0.3kg/h的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)加入处于170℃的聚酯中,在15分钟的停留时间后,用水下造粒机造粒,然后干燥。所得共聚酯的特性粘度为1.4dL/g,端羧基为27mol/t。根据GB31604.45-2016,测得共聚酯树脂中残留异氰酸酯含量为1351mg/Kg(异氰酸根计),hunterlab台式色差仪测得共聚酯树脂颜色b值为4.6。
实施例1
1)将23kg/h的对苯二甲酸、28kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,混合好的浆料被连续地送入到酯化反应釜中,并另外加入12kg/h的1,4-丁二醇和0.015kg/h的钛酸四丁酯(TBOT),控制反应釜的压力为-10KPa,温度220℃,停留时间2小时,反应生成的水、四氢呋喃、丁二醇被蒸馏除去,得到的酯化物A被连续地从反应釜移出,酯化物A的端羧基含量为180mol/t。
2)将22kg/h的己二酸、25kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,混合好的浆料被连续地送入到酯化反应釜中,并另外加入10kg/h的1,4-丁二醇和0.001kg/h的钛酸四丁酯(TBOT),温度200℃,停留时间2小时,反应生成的水、四氢呋喃、丁二醇被蒸馏除去,得到的酯化物B被连续地从反应釜移出,酯化物B的端羧基含量为100mol/t。
(3)A、B两种酯化物被连续地送入混合器中混合,同时加入钛酸四丁酯0.02kg/h,同时加入环氧大豆油(环氧值6.1%)1.3kg/h,然后连续进入到串联的两个预缩聚反应釜中,物料温度230℃,反应釜的压力从20KPa降低到300Pa,停留时间为2.5h,蒸出过量的丁二醇,得到的预聚物的特性粘度为1.0dL/g。在加入0.01kg/h亚磷酸后,连续进入终聚反应釜中,终聚反应釜的温度为245℃,压力为80Pa,反应时间为1.5h。过量的丁二醇被抽出,得到的共聚酯特性粘度为1.45dL/g,端羧基为11mol/t,hunterlab台式色差仪测得共聚酯颜色b值为0.5。
实施例2
将25kg/h的对苯二甲酸、23kg/h的己二酸、36kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,然后将混合好的浆料连续地送入到酯化反应釜中。另一路连续加入7kg/h的1,4-丁二醇和0.02kg/h的钛酸四丁酯(TBOT)进入酯化反应釜中,在220℃的温度和-20KPa的压力下酯化,停留时间2h,水、四氢呋喃和丁二醇被蒸馏除去。所得酯化物的端羧基含量为120mol/t。
然后连续进入到串联的两个预缩聚反应釜中,同时加入钛酸四丁酯0.02kg/h,同时加入环氧大豆油(环氧值6.0%)2.4kg/h,物料温度由210℃,反应釜的压力从20KPa降低到200Pa,停留时间为2h,蒸出过量的丁二醇,得到的预聚物的特性粘度为0.75dL/g。
加入0.015kg/h亚磷酸后,预聚物连续进入终聚反应釜中,终聚反应釜的温度为245℃,压力为80Pa,抽出过量的丁二醇。反应时间为1.5h时,得到共聚酯特性粘度为1.75dL/g,端羧基为8mol/t,hunterlab台式色差仪测得共聚酯颜色b值为0.8。
实施例3
将25kg/h的对苯二甲酸、23kg/h的己二酸、36kg/h的1,4-丁二醇连续地加入到打浆釜中混合,然后将混合好的浆料连续地送入到酯化反应釜中。另一路连续加入7kg/h的1,4-丁二醇和0.02kg/h的钛酸四丁酯(TBOT)进入酯化反应釜中,在220℃的温度和-20KPa的压力下酯化,停留时间2h,水、四氢呋喃和丁二醇被蒸馏除去。所得酯化物的端羧基含量为120mol/t。
然后连续进入到串联的两个预缩聚反应釜中,同时加入钛酸四丁酯0.02kg/h,同时加入环氧大豆油(环氧值6.0%)0.24kg/h,物料温度由200℃,反应釜的压力从20KPa降低到200Pa,停留时间为2.5h,蒸出过量的丁二醇,得到的预聚物的特性粘度为1.15dL/g。
加入0.015kg/h亚磷酸后,预聚物连续进入终聚反应釜中,终聚反应釜的温度为250℃,压力为70Pa,抽出过量的丁二醇。反应时间为1h时,得到共聚酯特性粘度为1.38dL/g,端羧基为11mol/t,hunterlab台式色差仪测得共聚酯颜色b值为0.7。
通过参比例1-3与本发明实施例1-3结果比较,相比于参比例,本发明提出的生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法减少了反应时间、改善了共聚酯颜色。同时降低了共聚酯端羧基含量,使得共聚酯耐水解性更好。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (8)

1.一种连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,所述生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯为脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物,将所述脂肪族二醇、脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸一起混合打浆得到混合物,其中,所述脂肪族二醇与总的二羧酸的摩尔mol比为(2.5-1.1):1,然后在
i)第一步中,将该混合物与钛催化剂一起进行连续酯化;
ii)第二阶段,将步骤i)中获得的酯化产物连续地进行预缩聚至根据GB-T 14190-2008的5.1.1.7.4的的特性粘度为0.6-1.2dl/g;
iii)第三阶段,将由步骤ii)获得的产物连续地进行缩聚至根据GB-T 14190-2008的5.1.1.7.4的特性粘度为1.2-1.8dl/g,其中在步骤ii)和iii)之间,将稳定剂加入产物流中;
其特征在于,在所述步骤i)和步骤ii)之间,将环氧大豆油加入产物流中;步骤ii)中,所述预缩聚的温度在200-230℃之间;步骤iii)中,所述缩聚的温度在240-260℃之间。
2.一种连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,所述生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯为脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物,其中在
i)第一步中,将脂肪族二醇、脂肪族二羧酸在第一路中进行混合,得到混合物A被连续地送入到酯化反应釜中,加钛催化剂进行酯化,得到酯化物A1;将脂肪族二醇、芳香族二羧酸在另一路中进行混合,得到混合物B被连续地送入到酯化反应釜中,加钛催化剂进行酯化得到酯化物B1,两路的混合物中,脂肪族二醇与总的二羧酸的摩尔mol比为(2.5-1.1):1;
ii)第二阶段,将步骤i)中获得的两种酯化产物A1、B1混合,并连续地进行预缩聚至根据GB-T 14190-2008的5.1.1.7.4的的特性粘度为0.6-1.2dl/g;
iii)第三阶段,将由步骤ii)获得的产物连续地进行缩聚至根据GB-T 14190-2008的5.1.1.7.4的特性粘度为1.2-1.8dl/g,其中在步骤ii)和iii)之间,将稳定剂加入产物流中;
其特征在于,在步骤i)和ii)之间,将环氧大豆油加入产物流中;步骤ii)中,所述预缩聚的温度在200-230℃之间;步骤iii)中,所述缩聚的温度在240-260℃之间。
3.如权利要求1或2所述的连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,其特征在于,所述的脂肪族二羧酸-芳香族二羧酸-脂肪族二醇的共聚物中,肪族二羧酸和芳香族二羧酸的摩尔mol比为65:35-45:55。
4.如权利要求1或2所述的连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,其特征在于,阶段ii)的预缩聚反应在专利CN100491439C所述的塔式反应器中连续地进行,反应温度在200-230℃之间。
5.如权利要求1或2所述的连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,其特征在于,所述稳定剂为磷酸、亚磷酸、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、亚磷酸三烷基酯或亚磷酸三苯基酯中的一种或几种。
6.如权利要求1或2所述的连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,其特征在于,所制备的生物可降解聚酯端羧基含量小于15mol/t。
7.如权利要求1或2所述的连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,其特征在于,所述环氧大豆油的用量为总的二羧酸质量的0.5-8%。
8.如权利要求1或2所述的连续生产生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的方法,其特征在于,所述脂肪族二羧酸为己二酸、丁二酸、癸二酸、巴西基酸中的一种或几种;所述芳香族二羧酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸中的一种或几种;所述脂肪族二醇为丁二醇、丙二醇、乙二醇中的一种或几种。
CN201910846634.1A 2019-09-09 2019-09-09 一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法 Active CN110591057B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910846634.1A CN110591057B (zh) 2019-09-09 2019-09-09 一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910846634.1A CN110591057B (zh) 2019-09-09 2019-09-09 一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110591057A true CN110591057A (zh) 2019-12-20
CN110591057B CN110591057B (zh) 2021-11-02

Family

ID=68858080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910846634.1A Active CN110591057B (zh) 2019-09-09 2019-09-09 一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110591057B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112876659A (zh) * 2021-01-18 2021-06-01 山东瑞丰高分子材料股份有限公司 一种耐水煮pbat复合材料的制备方法
CN113717356A (zh) * 2021-09-14 2021-11-30 珠海万通化工有限公司 一种半芳香族聚酯及其制备方法和应用
CN114685771A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 中国石油化工集团公司 一种脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法
CN115286777A (zh) * 2022-09-30 2022-11-04 北京致聆科技有限公司 一种低端羧基生物降解聚酯及其专用料的制备方法
CN115819737A (zh) * 2022-11-04 2023-03-21 福州大学 一种分步法制备大豆油基醇酸树脂体型聚酯的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102443149A (zh) * 2011-10-28 2012-05-09 金发科技股份有限公司 一种连续生产可生物降解的脂肪-芳香族共聚酯的方法
CN103497316A (zh) * 2013-08-08 2014-01-08 山东汇盈新材料科技有限公司 低端羧基含量的生物降解聚酯的制备方法
US20140051780A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-20 Synthezyme Llc COPOLYESTERS HAVING REPEAT UNITS DERIVED FROM w-HYDROXY FATTY ACIDS
CN103819660A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 福建湄洲湾氯碱工业有限公司 原位改性环氧基植物油制备聚酯多元醇的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102443149A (zh) * 2011-10-28 2012-05-09 金发科技股份有限公司 一种连续生产可生物降解的脂肪-芳香族共聚酯的方法
US20140051780A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-20 Synthezyme Llc COPOLYESTERS HAVING REPEAT UNITS DERIVED FROM w-HYDROXY FATTY ACIDS
CN103497316A (zh) * 2013-08-08 2014-01-08 山东汇盈新材料科技有限公司 低端羧基含量的生物降解聚酯的制备方法
CN103819660A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 福建湄洲湾氯碱工业有限公司 原位改性环氧基植物油制备聚酯多元醇的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114685771A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 中国石油化工集团公司 一种脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法
CN114685771B (zh) * 2020-12-31 2024-05-24 中国石油化工集团公司 一种脂肪族-芳香族共聚酯的制备方法
CN112876659A (zh) * 2021-01-18 2021-06-01 山东瑞丰高分子材料股份有限公司 一种耐水煮pbat复合材料的制备方法
CN113717356A (zh) * 2021-09-14 2021-11-30 珠海万通化工有限公司 一种半芳香族聚酯及其制备方法和应用
WO2023039923A1 (zh) * 2021-09-14 2023-03-23 珠海万通化工有限公司 一种半芳香族聚酯及其制备方法和应用
CN113717356B (zh) * 2021-09-14 2023-04-07 珠海万通化工有限公司 一种半芳香族聚酯及其制备方法和应用
CN115286777A (zh) * 2022-09-30 2022-11-04 北京致聆科技有限公司 一种低端羧基生物降解聚酯及其专用料的制备方法
CN115286777B (zh) * 2022-09-30 2023-03-07 北京致聆科技有限公司 一种低端羧基生物降解聚酯及其专用料的制备方法
CN115819737A (zh) * 2022-11-04 2023-03-21 福州大学 一种分步法制备大豆油基醇酸树脂体型聚酯的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110591057B (zh) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110591057B (zh) 一种生物可降解脂肪族-芳香族共聚酯的合成方法
EP2894182B1 (en) Method for continuously preparing biodegradable aliphatic/aromatic polyester copolymer
US9714320B2 (en) Process for preparing a high molecular weight heteroaromatic polyester or copolyester
CN109134834B (zh) 异山梨醇共聚酯的制备方法
CN111100276B (zh) 一种可生物降解聚酯弹性体及其制备方法
CN114195997B (zh) 一种可生物降解的脂肪族-芳香族共聚酯及其合成方法
CN102643419B (zh) 一种脂肪-芳香族共聚酯的制备方法
WO2012134152A2 (ko) 젖산과 아이소소바이드가 공중합된 폴리에스테르 수지 및 그 제조방법
CN107840946B (zh) 一种生物基高分子化合物及其制备方法
US9403938B2 (en) Method for continuous production of biodegradable aliphatic/aromatic polyester copolymer
CN114621420A (zh) 一种可生物降解的脂肪族-芳香族共聚酯及其合成方法
CN110563937A (zh) 一种高阻隔噻吩聚酯及其制备方法与应用
US9416224B2 (en) Method for continuous production of biodegradable aliphatic/aromatic polyester copolymer
US5198530A (en) Process for continuous polycondensation of terephthalic acid and 1,4-bis(hydroxymethyl)cyclohexane
JP2008266572A (ja) 樹脂組成物及びその製造方法、並びに共重合体
KR20140076356A (ko) 생분해성 지방족/방향족 폴리에스테르 공중합체의 연속 제조방법
JP2018150467A (ja) ポリエステル
US8106132B2 (en) Polyester resin composition
CN115010908B (zh) 一种生物可降解低熔点热熔聚酯的制备方法
CN102942687A (zh) 一种阻燃脂肪-芳香族共聚酯及其制备方法
CN111116883B (zh) 一种生物可降解共聚酯及其制备方法
CN111116882B (zh) 一种全生物降解共聚酯及其制备方法和应用
CN117500666A (zh) 用于发泡用支化聚酯的方法和相关产品
KR102532130B1 (ko) 열가소성 폴리에스테르를 생성하는 공정
CN111117544A (zh) 一种生物可降解压敏胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant