CN111087588B - 一种异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚酯材料领域,公开了一种异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯及其制备方法,本发明以对苯二甲酸或其二烷基酯为刚性组分,直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其二元酸酐为降解改性组分,加入生物质来源的异山梨醇为耐热改性组分,通过直接酯化法得到异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯。本发明聚酯兼具生物降解性和高耐热性,与普通的可降解聚酯相比,本发明聚酯的玻璃化转变温度(Tg)较改性前至少提高15℃以上。
Description
技术领域
本发明涉及聚酯材料领域,尤其涉及一种异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯及其制备方法。
背景技术
自1953年美国杜邦公司工业化生产聚酯以来,聚酯因其优异的性能和低廉的价格获得了广泛的应用。2017年,中国聚酯产量4132.5万吨,同比增长12.76%。目前,常见的聚酯废弃物处理方式有填埋、焚烧和回收利用。填埋的方式简单,但聚酯完全降解需要100年以上;焚烧简单快速,但会对环境造成严重的污染;回收利用的方式,可物理回收再利用的聚酯种类有限,化学回收工艺复杂、成本高。因而,亟需在聚酯的改性和回收利用等方面出发,解决目前的聚酯环境污染问题。生物降解材料是一类可由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的材料。目前的生物降解聚酯主要有PLA、PGA、PCL、PHA、PBS、PBST、PES和PEST等。这些生物降解聚酯,均含有较柔性的脂肪族链段,因而耐热性能相对PET、PBT等较差。
为提高PET的耐热性能,科学家们通过引入1,4-环己烷二甲醇(CHDM)共聚单元,得到耐热改性的共聚酯PETG,玻璃化转变温度(Tg)有明显的提高。但在可生物降解共聚酯中,由于柔性脂肪酸链段的引入,Tg下降较多,引入CHDM共聚单体后,仍无法满足耐热食品容器、户外使用的标牌、照明灯和车棚等部分领域的使用要求,因而需要进一步提高可生物降解共聚酯的耐热性能。此外,CHDM的沸点283℃,很难在高真空阶段除去,影响聚合度的提高。
发明专利CN200680020543.3公开了一种由2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)和CHDM与二羧酸共聚得到的聚酯,Tg可达85-200℃。发明专利CN201380055463.1公开了一种由新戊二醇和CBDO与对苯二甲酸或其衍生物的共聚物,Tg高于90℃。但是其中,CBDO合成难度高,。此外,发明专利201780018783.8公开了一种异山梨醇共聚改性的耐热聚酯树脂,Tg可在80~105℃之间。发明专利CN201710071602.X公开了一种高耐热型异山梨醇无规共聚酯制备方法,所得共聚酯Tg在90~190℃之间。虽然上述聚酯的耐热性较好,但是又不具备生物降解性。
综上,基于现有技术中缺乏具有高耐热性的生物降解聚酯,本申请人对此进行了深入研究。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯及其制备方法,本发明以对苯二甲酸或其二烷基酯为刚性组分,直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其二元酸酐为降解改性组分,加入生物质来源的异山梨醇为耐热改性组分,通过直接酯化法得到异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯。本发明聚酯兼具生物降解性和高耐热性,与普通的可降解聚酯相比,本发明聚酯的玻璃化转变温度(Tg)较改性前至少提高15℃以上,特性粘度为0.57~1.57dl/g。
本发明的具体技术方案为:一种异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯,包含:
a)对苯二甲酸残基;
b)碳原子数少于10个的直连脂肪二元酸残基;
c)碳原子数少于6个的直连脂肪二元醇残基;
d)异山梨醇残基。
本发明以对苯二甲酸或其二烷基酯为刚性组分,直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其二元酸酐为降解改性组分,加入生物质来源的异山梨醇为耐热改性组分,通过直接酯化法得到异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯。
其中,异山梨醇的分子结构式如下所示:
因异山梨醇相对而言刚性更高,能够抑制高分子链段的活动,从而可提高共聚酯的耐热性能。同时,异山梨醇来源于生物质,进一步提高了高耐热生物降解聚酯的绿色环保特性。本发明聚酯兼具生物降解性和高耐热性,与普通的可降解聚酯相比,本发明聚酯的玻璃化转变温度(Tg)较改性前至少提高15℃以上。
作为优选,所述异山梨醇残基来自于异山梨醇。
作为优选,所述对苯二甲酸残基来自于对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二烷基酯。
作为优选,所述直链脂肪二羧酸残基来自于直连脂肪二羧酸、直连脂肪二羧酸的二烷基酯和直连脂肪二酸酐中的一种或多种。
作为优选,所述直链脂肪二元醇残基来自于直链脂肪二元醇。
作为优选,所述对苯二甲酸二烷基酯包括对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二丙酯和对苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。
作为优选,所述直连脂肪二羧酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸中的一种或多种。
作为优选,所述直连脂肪二酸酐包括丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐和癸二酸酐中的一种或多种。
作为优选,所述直链脂肪二元醇包括乙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,1,5-戊二醇和1,6-己二醇中的一种或多种。
作为优选,所述对苯二甲酸二烷基酯与直链脂肪二羧酸、直链脂肪二羧酸的二烷基酯和直链脂肪二酸酐总量的摩尔比为1∶10~10∶1。所述直链脂肪二元醇与异山梨醇的摩尔比在1∶2~20∶1之间。醇与羰基官能团的摩尔比为1.2~2∶1。
作为优选,所述聚酯的特性粘度为0.57~1.57dl/g。
本发明异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯的制备方法,包括以下步骤:
1)酯化反应:将对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二烷基酯、总量0-67%的直链脂肪二元醇、异山梨醇、催化剂和稳定剂加入到反应釜中,用惰性气体排除反应釜内的空气后升温到230~260℃,在3MPa压力下进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;随后降温到150~210℃,在氮气保护下加入直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其酸酐、余下直链脂肪二元醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上时,进入下一步的缩聚反应。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,在50-70min后使真空度达到60Pa以内,抽真空同时,将温度调整到200~230℃,搅拌至反应结束。
本发明团队在研发过程中发现,虽然异山梨醇可为聚酯分子链带来更高的刚性,但其两个羟基属于仲醇,反应活性低;沸点372℃,未反应的异山梨醇难以在后期高真空阶段去除,从而导致聚酯粘度的提高。这就要求在催化剂不变的情况下,在更高的反应温度下才能提高反应速度,提高异山梨醇在聚酯链段中的接枝率,从而减少其剩余量。然而本发明中为提高聚酯生物降解能力的直链脂肪二元酸,耐热性差,过高的反应温度容易被氧化成带有颜色的醛基,导致反应产物颜色发黄,无法满足在纤维、瓶片和照明灯等领域的使用要求。这就对异山梨醇的去除带来了挑战。
本发明团队在发现这一情况后,最终对异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯合成工艺上进行改进来解决这一技术问题,首先在230-260℃较高的温度下,加入全部异山梨醇和部分直链脂肪二元醇,使得对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二烷基酯相对醇过量,以提高异山梨醇的酯化度;随后降温到150~210℃,加入直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其酸酐、余下直链脂肪二元醇,继续酯化至无馏出物后,200~230℃下真空缩聚。
采用上述方法可巧妙地避免直链脂肪二元酸被过度氧化。上述方法制备得到的异山梨醇改性高耐热生物降解聚酯,b值可在8以内。
作为优选,所述催化剂包括辛酸亚锡、异辛酸亚锡、草酸亚锡、氯化亚锡、氧化亚锡、乙二醇锑、三氧化二锑、醋酸锑、钛酸正四丁酯、钛酸正四丙酯、草酸钛、醋酸钛和四氯化钛中的一种或多种。
作为进一步优选,所述催化剂为锡类催化剂,包括辛酸亚锡、异辛酸亚锡、草酸亚锡、氯化亚锡、氧化亚锡中的一种或多种。
作为优选,所述稳定剂包括磷酸、烷基磷酸酯、磷酸三苯酯、烷基二芳基磷酸酯和混合烷基芳基磷酸酯中的一种或多种。
与现有技术对比,本发明的有益效果是:
(1)本发明以对苯二甲酸或其二烷基酯为刚性组分,直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其二元酸酐为降解改性组分,加入生物质来源的异山梨醇为耐热改性组分,通过直接酯化法得到异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯。本发明聚酯兼具生物降解性和高耐热性,与普通的可降解聚酯相比,本发明聚酯的玻璃化转变温度(Tg)较改性前至少提高15℃以上。
(2)本发明针对高耐热性生物降解聚酯的特性,在常规聚酯合成的基础上优化了合成工艺,可保证较高的异山梨醇接枝率和较好的色相。使得高耐热性生物降解聚酯可顺利合成。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种异山梨醇改性的高耐热生物降解聚酯,其特性粘度为0.57~1.57dl/g,包含:
a)对苯二甲酸残基;
b)碳原子数少于10个的直连脂肪二元酸残基;
c)碳原子数少于6个的直连脂肪二元醇残基;
d)异山梨醇残基。
作为优选,所述异山梨醇残基来自于异山梨醇。所述对苯二甲酸残基来自于对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二烷基酯。所述直链脂肪二羧酸残基来自于直连脂肪二羧酸、直连脂肪二羧酸的二烷基酯和直连脂肪二酸酐中的一种或多种。所述直链脂肪二元醇残基来自于直链脂肪二元醇。
作为进一步优选,所述对苯二甲酸二烷基酯包括对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二丙酯和对苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。所述直连脂肪二羧酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸中的一种或多种。所述直连脂肪二酸酐包括丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐和癸二酸酐中的一种或多种。所述直链脂肪二元醇包括乙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,1,5-戊二醇和1,6-己二醇中的一种或多种。
所述对苯二甲酸二烷基酯与直链脂肪二羧酸、直链脂肪二羧酸的二烷基酯和直链脂肪二酸酐总量的摩尔比为1∶10~10∶1。
作为优选,醇与羰基官能团的摩尔比为1.2~2∶1。所述直链脂肪二元醇与异山梨醇的摩尔比在1∶2~20∶1之间;
一种高耐热生物降解聚酯的制备方法,包括以下步骤:
1)酯化反应:将对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二烷基酯、总量40-60%的直链脂肪二元醇、异山梨醇、催化剂和稳定剂加入到反应釜中,用惰性气体排除反应釜内的空气后升温到230~260℃,在3MPa压力下进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;随后降温到150~210℃,在氮气保护下加入直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其酸酐、余下直链脂肪二元醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上时,进入下一步的缩聚反应。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,在50-70min后使真空度达到60Pa以内,抽真空同时,将温度调整到200~230℃,搅拌至反应结束。
作为优选,所述催化剂包括辛酸亚锡、异辛酸亚锡、草酸亚锡、氯化亚锡、氧化亚锡、乙二醇锑、三氧化二锑、醋酸锑、钛酸正四丁酯、钛酸正四丙酯、草酸钛、醋酸钛和四氯化钛中的一种或多种。催化剂进一步优选为锡类催化剂,包括辛酸亚锡、异辛酸亚锡、草酸亚锡、氯化亚锡、氧化亚锡中的一种或多种。所述稳定剂包括磷酸、烷基磷酸酯、磷酸三苯酯、烷基二芳基磷酸酯和混合烷基芳基磷酸酯中的一种或多种。
实施例1
1)酯化反应:将664.52g对苯二甲酸、121.04g乙二醇、374.12g异山梨醇、0.016g异辛酸亚锡和0.21g磷酸三甲酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到260℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到210℃,在氮气保护下加入118.09g丁二酸和余下的121.04g乙二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到220℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
实施例2
1)酯化反应:将776.72g对苯二甲酸二甲酯、121.04g乙二醇、374.12g异山梨醇、0.016g异辛酸亚锡和0.21g磷酸三甲酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到250℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到210℃,在氮气保护下加入118.09g丁二酸和余下的121.04g乙二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到220℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
实施例3
1)酯化反应:将888.96g对苯二甲酸二乙酯、121.04g乙二醇、374.12g异山梨醇、0.016g异辛酸亚锡和0.21g磷酸三甲酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到240℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到210℃,在氮气保护下加入118.09g丁二酸和余下的121.04g乙二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到220℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
实施例4
1)酯化反应:将776.72g对苯二甲酸二甲酯、121.04g乙二醇、374.12g异山梨醇、0.016g异辛酸亚锡和0.21g磷酸三甲酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到250℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到210℃,在氮气保护下加入118.09g丁二酸和余下的121.04g乙二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到220℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
实施例5
1)酯化反应:将776.72g对苯二甲酸二甲酯、121.04g乙二醇、374.12g异山梨醇、0.016g异辛酸亚锡和0.21g磷酸三甲酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到230℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到150℃,在氮气保护下加入100.07g丁二酸酐和余下的121.04g乙二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到200℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
实施例6
1)酯化反应:将679.63g对苯二甲酸二甲酯、135.18g丁二醇、438.42g异山梨醇、0.008g草酸亚锡和0.49g磷酸三苯酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到230℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到150℃,在氮气保护下加入219.21g己二酸和余下的270.36g丁二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到210℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
实施例7
1)酯化反应:将679.63g对苯二甲酸二甲酯、584.56g异山梨醇、0.008g草酸亚锡和0.49g磷酸三苯酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到260℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到180℃,在氮气保护下加入219.21g己二酸和180.24g丁二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到220℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
实施例8
1)酯化反应:将873.81g对苯二甲酸二甲酯、584.56g异山梨醇、0.008g四氯化钛和0.37g磷酸甲基二苯基酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到260℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到190℃,在氮气保护下加入87.10g辛二酸和434.48g乙二醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到230℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
对比例11)酯化反应:将664.52g对苯二甲酸、403.44g乙二醇、0.21g乙二醇锑和0.21g磷酸三甲酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到260℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到210℃,在氮气保护下加入118.09g丁二酸,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到220℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
对比例2
1)酯化反应:将679.63g对苯二甲酸二甲酯、675.91g丁二醇、0.008g草酸亚锡和0.49g磷酸三苯酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到230℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到150℃,在氮气保护下加入118.09g丁二酸,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到210℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
对比例3
1)酯化反应:将679.63g对苯二甲酸二甲酯、620.68g乙二醇、0.008g四氯化钛和0.37g磷酸甲基二苯基酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到260℃进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;然后降温到190℃,在氮气保护下加入87.10g辛二酸,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。抽真空的同时,将温度升高到230℃。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
对比例4
1)酯化反应:将664.52g对苯二甲酸、118.09g丁二酸、242.08g乙二醇、374.12g异山梨醇、0.016g异辛酸亚锡和0.21g磷酸三甲酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到260℃进行酯化反应至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
对比例5
1)酯化反应:将679.63g对苯二甲酸二甲酯、219.21g己二酸、180.24g丁二醇、584.56g异山梨醇、0.008g草酸亚锡和0.49g磷酸三苯酯加入到2.5L反应釜中,用氮气排除反应釜内的空气后升温到260℃进行酯化反应至馏出液量达到理论值的90%以上。
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,1h左右真空度达到最大。继续保持真空度在60Pa以下反应,反应结束后出料。
对各实施例及对比例所得的产品进行性能检测,数据如下所示:
[η] | T<sub>g</sub>(℃) | T<sub>m</sub>(℃) | b值 | |
实施例1 | 0.79 | 70 | 200 | 4.7 |
实施例2 | 0.84 | 71 | 203 | 3.1 |
实施例3 | 0.82 | 71 | 202 | 3.6 |
实施例4 | 0.91 | 72 | 205 | 5.5 |
实施例5 | 0.57 | 69 | 198 | 6.5 |
实施例6 | 1.45 | 46 | 156 | 7.7 |
实施例7 | 1.57 | 49 | 161 | 8 |
实施例8 | 1.09 | 79 | 212 | 5.9 |
对比例1 | 0.73 | 55 | 216 | 1.7 |
对比例2 | 1.17 | 29 | 178 | 3.4 |
对比例3 | 0.92 | 63 | 225 | 3.3 |
对比例4 | 0.72 | 65 | 197 | 28.7 |
对比例5 | 1.48 | 47 | 157 | 37.2 |
由实施例1-8可看出,用本发明所述方法,可成功制备高粘度的异山梨醇改性高耐热生物降解聚酯。此外,从实施例1和对比例1,实施例6和对比例2,实施例8和对比例3之间的对比中可以看出,添加了异山梨醇改性组分后,生物降解聚酯的玻璃化转变温度和熔点均有所上升,其中玻璃化转变温度较该性前提高了15℃以上。实施例1和对比例4,实施例7和对比例5之间的对比中可以看出,使用本发明所述的制备方法制备的聚酯,粘度、玻璃化转变温度、熔点和b值均优于传统一锅法,尤其b值,可满足纺丝、吹膜、食品容器、照明和广告牌等领域的使用要求。
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种高耐热生物降解聚酯的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)酯化反应:将对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二烷基酯、总量0-67%的直链脂肪二元醇、异山梨醇、催化剂和稳定剂加入到反应釜中,其中,对苯二甲酸和/或对苯二甲酸二烷基酯相对于直链脂肪二元醇过量,用惰性气体排除反应釜内的空气后升温到230~260℃,在3MPa压力下进行第一阶段的酯化反应至无馏出物;随后降温到150~210℃,在氮气保护下加入直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其酸酐、余下直链脂肪二元醇,常压下继续酯化至馏出液量达到理论值的90%以上时,进入下一步的缩聚反应;
2)缩聚反应:酯化反应完成后,缓慢抽真空,抽去多余的二元醇,在50-70min后使真空度达到60Pa以内,抽真空同时,将温度调整到200~230℃,搅拌至反应结束;所述对苯二甲酸二烷基酯与直链脂肪二羧酸、直链脂肪二羧酸的二烷基酯和直链脂肪二酸酐总量的摩尔比为1:10~10:1;所述直链脂肪二元醇与异山梨醇的摩尔比为1:2~20:1;原料中醇与羰基官能团的摩尔比为1.2~2:1。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:
所述直链脂肪二羧酸和/或其二烷基酯和/或其酸酐的碳原子少于10个;
所述直链脂肪二元醇的碳原子少于6个。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述对苯二甲酸二烷基酯包括对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二丙酯和对苯二甲酸二丁酯中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述直链 脂肪二羧酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸中的一种或多种。
5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述直链 脂肪二酸酐包括丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、庚二酸酐、辛二酸酐、壬二酸酐和癸二酸酐中的一种或多种。
6.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述直链脂肪二元醇包括乙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,1,5-戊二醇和1,6-己二醇中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂包括辛酸亚锡、异辛酸亚锡、草酸亚锡、氯化亚锡、氧化亚锡、乙二醇锑、三氧化二锑、醋酸锑、钛酸正四丁酯、钛酸正四丙酯、草酸钛、醋酸钛和四氯化钛中的一种或多种。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂包括辛酸亚锡、异辛酸亚锡、草酸亚锡、氯化亚锡、氧化亚锡中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述稳定剂包括磷酸、烷基磷酸酯、磷酸三苯酯、烷基二芳基磷酸酯和混合烷基芳基磷酸酯中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述高耐热生物降解聚酯的特性粘度为0.57~1.57 dl/g。
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