CN112409584A - 制备可吸收聚酯的系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制备可吸收聚酯的系统及其方法。其中，所述制备可吸收聚酯的系统包括：熔解罐；和聚合反应装置，所述聚合物反应装置包括层叠设置的聚合反应器和聚合加热板，所述加热板设有加热流道，以与所述聚合反应器进行热交换；所述聚合反应器设有反应腔，所述反应腔连通于所述熔解罐，所述反应腔的腔壁之间的最短距离小于4cm。本发明的技术方案能够制备一种环状酯的均聚物或者不同种环状酯间的共聚物，得到的聚酯分子量高，分子量分布窄，着色少。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物制备方法技术领域，特别涉及一种制备可吸收聚酯的系统及其方法。
背景技术
近些年来，越来越多的聚合物材料被外科医生及药剂学家所使用，当这些聚合物材料及其降解副产物被人体循环系统吸收或者代谢的时候，被定义为生物可吸收。例如丙交酯与乙交酯的开环共聚物，作为已知的可吸收聚酯，早就实现了在外科缝合线领域的应用。
在可吸收聚酯中，其可以通过例如乳酸、乙醇酸等的α-羟基羧酸的脱水缩聚来合成，但是此方法中，制备的聚合物分子量偏低，聚合物物理性能差，达不到实际使用需求。为了得到高分子量的可吸收聚酯，通常采用的方式是先通过脱水缩聚制备低分子量的聚酯，再将低分子量聚酯在高温裂解得到α-羟基羧酸的二分子间环状酯，通过对这些环状酯初产物进行提纯，得到纯度99.9％以上的α-羟基羧酸的二分子间环状酯，使该环状酯开环聚合制备高分子量聚酯。一般情况下，在利用环状酯的开环聚合中，需要特定的聚合条件：如一定量的催化剂、引发剂以及无氧真空状态。然而该方法所得到的聚乙醇酸熔体稳定性不良，玻璃管中的物质易受热传导不均，生成的固体内外差异较大，单体残留量偏高。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种制备可吸收聚酯的系统及其方法，旨在制备一种环状酯的均聚物或者不同种环状酯间的共聚物，得到的聚酯分子量高，分子量分布窄，着色少。
为实现上述目的，本发明提出的制备可吸收聚酯的系统，包括：熔解罐；和聚合反应装置，所述聚合物反应装置包括层叠设置的聚合反应器和聚合加热板，所述加热板设有加热流道，以与所述聚合反应器进行热交换；所述聚合反应器设有反应腔，所述反应腔连通于所述熔解罐，所述反应腔的腔壁之间的最短距离小于4cm。
在一实施例中，所述聚合反应器和所述聚合加热板均设置多个，多个所述聚合反应器和多个所述聚合加热板交错层叠设置，且每一所述聚合反应器均夹在相邻两个所述聚合加热板之间。
在一实施例中，每一所述聚合反应器设有所述反应腔，所述聚合反应装置还包括连接头，所述连接头设有连接腔，所述连接腔连通每一所述反应腔和所述熔解罐。
在一实施例中，所述聚合反应器的容量范围为0.1L-1000L；和/或，所述聚合反应器的材质为耐腐蚀材质。
在一实施例中，所述制备可吸收聚酯的系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括驱动机构和搅拌桨叶，所述驱动机构设置于所述熔解罐的顶部，所述搅拌桨叶传动连接于所述驱动机构，并伸入所述熔解罐内。
在一实施例中，所述加热流道呈S型或L型。
在一实施例中，所述制备可吸收聚酯的系统还包括：
真空装置，所述真空装置连通于所述熔解罐和所述聚合反应器；
热油装置，所述热油装置连通于所述熔解罐；
第一导热装置，所述第一导热装置连通于所述加热流道，用于为聚合反应提供热源；以及
第二导热装置，所述第二导热装置连通于所述加热流道，用于带走聚合反应所产生的热量。
在一实施例中，所述第一导热装置内的导热介质为油或水；和/或，所述第二导热装置内的导热介质为油或水。
本发明还提出了一种制备可吸收聚酯的方法，应用如前所述的制备可吸收聚酯的系统，包括以下步骤：
提供环状酯、催化剂及链长调节剂；
将所述环状酯、所述催化剂及所述链长调节剂加入至熔解罐中，以使其熔融成熔体混合物；
将所述熔体混合物通入至聚合反应器的反应腔内，使其发生本体聚合反应，得到可吸收聚酯。
在一实施例中，所述环状酯选自乙交酯、左旋丙交酯、外消旋丙交酯、右旋丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯中的至少一种。
在一实施例中，所述催化剂的浓度范围为1ppm至500ppm；和/或，所述催化剂选自金属化合物的氧化物、羧酸盐、卤化物、醇盐中的至少一种。
在一实施例中，所述链长调节剂选用一元醇或多元醇；和/或，所述链长调节剂的浓度范围为0至100000ppm。
在一实施例中，所述熔解罐的熔解温度范围为50℃至230℃；和/或，所述本体聚合反应的反应温度范围为50℃至230℃；和/或，所述本体聚合反应在惰性无水气体环境中进行。
在一实施例中，所述可吸收聚酯的特性黏度范围为0.2dL/g至12dL/g；和/或，所述可吸收聚酯为乙交酯、左旋丙交酯、外消旋丙交酯、右旋丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯中的一种聚合物或几种的共聚物。
本发明的技术方案，制备可吸收聚酯的系统包括熔解罐和聚合反应装置，聚合反应装置包括层叠设置的聚合反应器和聚合加热板，加热板设有加热流道，以与聚合反应器进行热交换；聚合反应器设有反应腔，反应腔连通于熔解罐，反应腔的腔壁之间的最短距离小于4cm。如此的设置，可以将聚合反应产生的热量充分有效地传递至腔壁，进而与加热流道进行热交换，利于改善本体聚合反应中聚合热的聚集，从而实现了生成的可吸收聚酯颜色浅、分子量高、单体残留量少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明制备可吸收聚酯的系统一实施例的流程示意图；
图2为图1中聚合反应装置一实施例的结构示意图；
图3为图2中聚合反应器另一视角的分解结构示意图；
图4为图2中加热板另一视角的结构示意图；
图5为图1中熔解罐一实施例的结构示意图；
图6为图5结构的剖视结构示意图；
图7为聚合反应器的取样点分布示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 熔解罐 | 211 | 反应腔 |
| 110 | 搅拌装置 | 220 | 加热板 |
| 111 | 电机 | 221 | 加热流道 |
| 112 | 减速机 | 300 | 真空装置 |
| 113 | 搅拌桨叶 | 400 | 热油装置 |
| 200 | 聚合反应装置 | 500 | 第一导热装置 |
| 210 | 聚合反应器 | 600 | 第二导热装置 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
鉴于目前可吸收聚酯的不断发展需求，本发明提供了一种通过本体聚合制备可吸收聚酯的方法，通过本方法，可制备一种环状酯的均聚物或者不同种环状酯间的共聚物，得到的聚酯分子量高，分子量分布窄，着色少。
本发明的制备可吸收聚酯的方法选择本体聚合的方式，本体聚合相对于熔融聚合的优点是较低的反应温度：由于温度适中，因此副反应发生的程度要小得多。聚合期间的副反应一方面是有害的，因为它们在生长反应中引起链终止，从而限制了聚合物中的分子量，分子量分布以及残余单体含量也被加宽。因此，具有非常高分子量的可吸收聚酯只能通过本体聚合而不是在熔融状态下生产。熔融聚合的高反应温度还具有所得聚合物可能具有一些变色的缺点。这些在高温下产生的杂质通常与聚合物结合，因此不能在随后的纯化步骤中从产物中除去。关于聚酯在人体中的优选使用，避免各种污染是有利的。
低反应温度的另一个优点是在聚合过程中控制酯交换反应。一方面，酯交换反应较慢，因此以这种方式可以防止在共聚期间单体序列的强烈随机化。另一方面，通过增加反应时间，可以增强单体在聚合物中的均匀分布。同样由于各个单体的不同反应性，可以在低温下生产具有嵌段序列的共聚物。尽管可以在合适的聚合设备中容易地大规模连续或不连续地进行熔融聚合，但是在大规模进行时本体聚合存在主要问题。随着聚合过程中反应物料的凝固，不可能在搅拌反应器中进行反应。反应产物具有反应器内壁的形状，并且必须方便从反应器中取出。因此，随着反应混合物的扩大，生产出越来越大的材料块。因此，将处理以及随后的研磨成可加工的颗粒变得不可能达到一定数量级。另一个困难是除去反应热。由于这些聚合反应强烈放热，此外，所形成的聚合物团块具有非常差的导热性，在较大的反应器中可能形成温度梯度，这导致产物中严重且不可接受的不均匀性。温度不均匀性使得聚合物分子量分布变宽，并且对于共聚物，也可以采用不同的摩尔组成。
因此，本发明是提供一种其可在工业规模上被用于通过本体聚合在相对温和的温度下制备高品质可吸收的聚酯的系统及其方法。
参照图1至图4，本发明提出一种制备可吸收聚酯的系统。
制备可吸收聚酯的系统包括：熔解罐100；和聚合反应装置200，聚合物反应装置包括层叠设置的聚合反应器210和聚合加热板220，加热板220设有加热流道221，以与聚合反应器210进行热交换；聚合反应器210设有反应腔211，反应腔211连通于熔解罐100，反应腔211的腔壁之间的最短距离小于4cm。
熔解罐100用于将物料进行混合熔解，以得到熔体混合物，熔解罐100的容量范围可以为0.1L-1000L范围内，优选，其容量范围为0.5L-500L，更优选其容量范围为1L-300L。
聚合反应器210由耐腐蚀的材料制成，其组成材料包括但不限于：304不锈钢、316不锈钢、纯钛、钛合金、陶瓷材料等。聚合反应器210的反应腔211为杆形、环形、圆形、锥形、梯形或板形的一种或多种组合。所述聚合反应器210的容量范围为0.1L-1000L，优选，其容量范围为0.5L-500L，更优选其容量范围为1L-300L。加热板220大致呈方形板状，其表面形成有加热流道221，用于通入加热介质，并与聚合反应器210进行热交换。反应腔211的腔壁之间的最短距离小于4cm，优选的最短距离小于3cm，如此可以将聚合反应产生的热量充分有效地传递至腔壁，进而与加热流道221进行热交换，利于改善本体聚合反应中聚合热的聚集，从而实现了生成的可吸收聚酯颜色浅、分子量高、单体残留量少。
可以理解的，本发明制备可吸收聚酯的系统包括熔解罐100和聚合反应装置200，聚合反应装置200包括层叠设置的聚合反应器210和聚合加热板220，加热板220设有加热流道221，以与聚合反应器210进行热交换；聚合反应器210设有反应腔211，反应腔211连通于熔解罐100，反应腔211的腔壁之间的最短距离小于4cm。如此的设置，可以将聚合反应产生的热量充分有效地传递至腔壁，进而与加热流道221进行热交换，利于改善本体聚合反应中聚合热的聚集，从而实现了生成的可吸收聚酯颜色浅、分子量高、单体残留量少。
参照图3，聚合反应器210是由两个具有凹槽的板围合组成，反应腔211内两板面之间的距离小于4cm，并在反应腔211的进口处设置进料口阀门，进料口阀门为真空阀门，以保证其反应腔211内维持真空状态。
参照图4，加热板220大致呈方形板状，设置有紧密排列的S型加热流道221，如此可以保证加热板220受热均匀，从而为聚合反应提供均匀稳定的热量。
需要说明的是，制备可吸收聚酯的系统要保证其较好的密闭性，可以采用常规泵校验系统的密闭性。在将熔体混合物从熔解罐100转移至聚合反应器210的过程至，可以通过重力或使用惰性气体(比如氮气)将压力施加至熔解罐100，将熔体混合物转移至聚合反应器210中。为了除去熔体中任何微粒污染物或其他不熔异物，可以插入由塑料或不锈钢制成的熔体过滤器进行过滤后再转入聚合反应器210。
进一步地，聚合反应器210和聚合加热板220均设置多个，多个聚合反应器210和多个聚合加热板220交错层叠设置，且每一聚合反应器210均夹在相邻两个聚合加热板220之间。
可以理解的，这里聚合反应装置200是由n块聚合反应器210及n+1块加热板220叠加组成，组成方式为：加热板220-反应器-加热板220-反应器...-加热板220，以确保反应器夹在两块加热板220中间，紧密排列，以保证各反应器的各个部位受热均匀一致。
每一所述聚合反应器210设有反应腔211，聚合反应装置200还包括连接头，连接头设有连接腔，连接腔连通每一反应腔211和熔解罐100。这样可以通过连接头将多个反应器相连通，设置简单且操作容易。在反应完成后，通过断开连接腔取下单个反应器，并从中取出产品可吸收聚酯即可。
参阅图2，聚合反应装置200包括框架，框架内设置有支撑板，其中多个聚合反应器210和多个聚合加热板220交错层叠设置于支撑板。为了便于其装配操作，支撑板为可调高度，即框架内还设置有升降机构，升降机构连接于支撑板用于调节支撑板的高度，以便于聚合反应器210和加热板220的装配操作。其中升降机构可以为液压升降系统，其具体结构设置在此不作限制，可参照现有的液压升降系统结构设置。
进一步地，参阅图5和图6，制备可吸收聚酯的系统还包括搅拌装置110，搅拌装置110包括驱动机构和搅拌桨叶113，驱动机构设置于熔解罐100的顶部，搅拌桨叶113传动连接于驱动机构，并伸入熔解罐100内。
具体地，驱动机构可以电机111和减速机112，减速机112传动连接于电机111的输出轴，搅拌桨叶113传动连接于减速机112的输出轴，并伸入熔解罐100内，这样在电机111和减速机112的带动下，搅拌桨叶113会对熔解罐100内物料进行搅拌，以使其均匀混合和快速熔解。需要说明的是，这里可以通过调节电机111的转速来调节搅拌桨叶113的转速，以加快混合和熔解操作。
需要说明的是，熔解罐100通常放置在支撑台，支撑台还设置有升降机构，用于调节适宜的高度以固定熔解罐100。其中升降机构可以为液压升降系统，其具体结构设置在此不作限制，可参照现有的液压升降系统结构设置。
可选地，加热流道221呈S型或L型。这里加热流道221呈S型或L型均匀分布，可以有效地确保加热板220的板面温度一致，为聚合反应提供较为恒定的温度，保证其本体聚合反应充分有效地进行，从而有利于得到分子量高，分子量分布窄，着色少的可吸收聚酯。
再次参照图1，制备可吸收聚酯的系统还包括：
真空装置300，真空装置300连通于熔解罐100和聚合反应器210；热油装置400，热油装置400连通于熔解罐100；第一导热装置500，第一导热装置500连通于加热流道221，用于为聚合反应提供热源；以及第二导热装置600，第二导热装置600连通于加热流道221，用于带走聚合反应所产生的热量。
这里真空装置300连通于熔解罐100和聚合反应器210，主要用于检测熔解罐100和聚合反应器210的真空密闭性。热油装置400用于为熔解罐100内物料的熔解提供热源。第一导热装置500为高温导热装置，用于为聚合反应提供稳定的热源。第二导热装置600为低温导热装置，用于带走聚合反应所产生的热量。如此可以利用高低温的切换改善了聚合热的聚集，实现了生成的可吸收聚酯颜色浅、分子量高、单体残留量少。需要说明的是，这里真空装置300、热油装置400、第一导热装置500及第二导热装置600均为现有装置，其具体结构在此不作限制。
可选地，第一导热装置500内的导热介质为油或水，这里通过将导热介质流入至加热流道221内，以为聚合反应提供稳定的热源。
可选地，第二导热装置600内的导热介质为油或水，这里通过将导热介质流入至加热流道221内，以带走聚合反应所产生的热量。
本发明还提出一种制备可吸收聚酯的方法，应用于如前所述的制备可吸收聚酯的系统。
在本发明制备可吸收聚酯的方法一实施例中，制备可吸收聚酯的方法包括以下步骤：
提供环状酯、催化剂及链长调节剂；
将环状酯、催化剂及链长调节剂加入至熔解罐100中，以使其熔融成熔体混合物；
将所述熔体混合物通入至聚合反应器210的反应腔211内，使其发生本体聚合反应，得到可吸收聚酯。
具体地，将环状酯、催化剂及链长调节剂称量后，加入至熔解罐100内并充入惰性气体进行保护，将热油装置400内的热油通入熔解罐100内，以对物料进行加热，并采用搅拌装置110对其搅拌，使其充分熔解。其中加热温度范围为100℃至110℃。待固体粉末完全熔解成熔体后，将熔体均匀地排入聚合反应器210内，并充入惰性气体保护，关闭反应器进料口阀门，打开高温导热装置和加热流道221的通道，使其对加热板220提供热源，并设定聚合反应加热板220温度范围160℃-180℃，使其进行开环聚合。当升温至恒定时，保温一段时间后，切换为低温导热装置与加热流道221相通，低温导热装置温度设置为110℃-120℃，保温一段时间后，反应结束，自然降温至室温，最后打开聚合反应器210从中取出可吸收聚酯即可。
可以理解的，通过环状酯的本体聚合来制备可吸收聚酯的方法，采用本发明制备可吸收聚酯的系统，突出本体聚合的优点，同时利用高低温的切换改善了聚合热的聚集，实现了生成的聚酯颜色浅、分子量高、单体残留量少。
可选地，环状酯选自乙交酯(GA)、左旋丙交酯(L-LA)、外消旋丙交酯(DL-LA)、右旋丙交酯(D-LA)、ε-己内酯(ε-CL)、三亚甲基碳酸酯(TMC)中的至少一种。环状酯可选用上述物质的一种或多种混合物。
对于不同的环状酯，熔解罐100的熔解温度范围设置为50℃至230℃之间，优选在70℃至170℃之间，特别是在100℃至150℃之间的温度下进行。优选的反应温度取决于特定的单体或单体混合物的熔点。其中L-丙交酯的优选温度为105℃-150℃，特别优选温度为110-130℃；DL-丙交酯的优选温度为125℃-170℃，特别优选温度为125℃-150℃；D-丙交酯的优选温度为105℃-150℃，特别优选温度为110℃-130℃；乙交酯的优选温度为120℃-190℃，特别优选温度为130℃-150℃；L-丙交酯/乙交酯混合物的优选温度为105℃-170℃，特别优选的温度为105℃-150℃；DL-丙交酯/乙交酯混合物的优选温度为110℃-170℃，特别优选的温度为110℃-150℃；L-丙交酯/TMC混合物的优选温度为105℃-150℃，特别优选的温度为105℃-120℃。
可选地，催化剂选自金属化合物的氧化物、羧酸盐、卤化物、醇盐中的至少一种。
可以理解的，所使用的催化剂包括但不限于：锡(Sn)、铝(Al)、锆(Zr)、锑(Sb)、锌(Zn)等金属化合物的氧化物、羧酸盐、卤化物、醇盐等。作为优选的催化剂，可选用卤化锡(二氯化锡，四氯化锡)，辛酸亚锡等锡类化合物；烷氧基铝等铝类化合物；乙酰丙酮锆等锆类化合物；卤化锑等锑类化合物；氧化锌、硬脂酸锌等锌类化合物。
在使用催化剂是，优选以低浓度催化剂使用，一方面通过保持低的反应速度来最小化聚合过程中的热量产生，另一方面，防止反应物料在熔融反应器中粘度增加太多，由于粘度的增加而使转移到聚合反应器210中变得更加困难。此外，相对于在人体中使用聚酯，使用少量的催化剂是有利的。可选地，催化剂的浓度范围为1ppm至500ppm；优选地，催化剂的浓度范围为5ppm至100ppm。
可选地，链长调节剂选用一元醇或多元醇。其中一元醇可选用水、丁醇、月桂醇等；二元醇可选用丁二醇、己二醇、丙三醇、季戊四醇等。
在使用时，链长调节剂的浓度取决于调节剂的机构和聚合物的所需分子量，可选地，链长调节剂的浓度范围为0至100000ppm，优选的是0至10,000ppm，特别优选的是50至9,000ppm。
可选地，本体聚合反应的反应温度范围为50℃至230℃；
需要说明的是，聚合反应优选等温地进行。然而，在某些情况下，有利的是在较低的温度下开始以避免强烈的放热反应，并且随着反应的进行而升高温度以提高单体的反应速度。这尤其适用于反应性相对较低的单体(如三亚甲基碳酸酯或ε-己内酯)的聚合反应。反应期间的温度降低当然也是可能的。
可选地，本体聚合反应在惰性无水气体环境中进行。其中惰性无水气体环境可以为氩气环境、氮气环境或氦气环境，优选的是氮气环境。
可选地，可吸收聚酯的特性黏度范围为0.2dL/g至12dL/g。
可吸收聚酯可以为乙交酯、左旋丙交酯、外消旋丙交酯、右旋丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯中的一种聚合物或几种的共聚物。
下面通过具体实施例对本发明制备可吸收聚酯的系统和方法进行详细说明。
实施例1
首先将2KG的左旋丙交酯(纯度99.5％以上)、0.3g的辛酸亚锡及3mL的水加入至熔解罐中后充入氮气保护并加热搅拌，加热温度范围为105-110℃。待固体粉末完全熔解后，将熔融液体均匀排入聚合反应器中，充入氮气保护并关闭反应器进料口阀门，设定聚合反应加热板温度为170-175℃。左旋丙交酯熔体在温度、催化剂及引发剂的共同作用下，进行开环聚合。当升温至恒定时，开始计时，该温度下保温4小时后切换成低温油路，低温油路温度设置为115-120℃，保温8小时后，反应结束，自然降温，并从聚合反应器中取出片状成品左旋聚乳酸(PLLA)，后续通过物理破碎的方式，将PLLA制成不规则固体颗粒。
根据《中国药典》及《YY/T 0661-2017外科植入物半结晶型聚丙交酯聚合物和共聚物树脂》对产品进行性能测试，结果如表1所示。结果显示，通过本发明方法，制备了高分子量且分子量的分布(PDI)窄的PLLA。
表1 PLLA检测结果
参照图7，本实施例中，采取的聚合反应器的构造为圆形，分散取样并进行特性黏度差异性分析。特性黏度的标准偏差为9.497％，小于一般情况下的20％，在可接受范围内。取样点为5个，分别为上部分2个，下部分2个及中间部位1个，主要对嵌段共聚的特性黏度及单体配比进行差异化分析，结果表明，PLLA无显著性差异。
表2特性黏度差异表
实施例2
将5KG的乙交酯(GA)、0.25g的氯化亚锡(SnCl2)及5mL的正十二醇加入至熔解罐中后充入氮气保护并加热搅拌，加热温度范围为100～105℃。待固体粉末熔解完全后，将熔融液体均匀排入聚合反应器中，充入氮气保护并关闭反应器进料口阀门，设定聚合反应加热板温度为175～180℃。乙交酯在温度、催化剂及引发剂的共同作用下，进行开环聚合。当升温至恒定时，开始计时，该温度下保温2小时后切换成低温油路，低温油路温度设置为115～120℃，保温8小时后，反应结束，自然降，并从聚合反应器中取出黄色片状成品聚乙交酯(PGA)，后续通过物理破碎的方式，将PGA制成不规则固体颗粒，颗粒料为颜色均匀一致。检测结果如下表所示：
表3 PGA检测结果
实施例3
将1.4KG左旋丙交酯与600g的ε-己内酯(CL)、0.3g辛酸亚锡与3g正十二醇加入至熔解罐中后充入氮气保护并加热搅拌，具体操作方法及各阶段温度及保温时间如实施例1中所示。反应结束后，生成丙交酯与己内酯的嵌段共聚物PLLCL，取样检测。
表4 PLLCL检测结果
本实施例中取样方式与实施例1中类似，取样点为5个，分别为上部分2个，下部分2个及中间部位1个，主要对嵌段共聚的特性黏度及单体配比进行差异化分析，结果表明，PLLCL无显著性差异。
表5 PLLCL差异性分析
上述实施例中，分别采用了竟聚率不同的环状酯进行开环聚合，其中竟聚率为：乙交酯＞左旋丙交酯＞己内酯，检测结果表明，本发明装置对不同种竟聚率的环状酯的均聚及共聚有显著效果。
本发明通过上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，并且不意味着本发明应依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明聚合设备的改进，产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (14)
1.一种制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，包括：
熔解罐；和
聚合反应装置，所述聚合物反应装置包括层叠设置的聚合反应器和聚合加热板，所述加热板设有加热流道，以与所述聚合反应器进行热交换；所述聚合反应器设有反应腔，所述反应腔连通于所述熔解罐，所述反应腔的腔壁之间的最短距离小于4cm。
2.如权利要求1所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，所述聚合反应器和所述聚合加热板均设置多个，多个所述聚合反应器和多个所述聚合加热板交错层叠设置，且每一所述聚合反应器均夹在相邻两个所述聚合加热板之间。
3.如权利要求2所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，每一所述聚合反应器设有所述反应腔，所述聚合反应装置还包括连接头，所述连接头设有连接腔，所述连接腔连通每一所述反应腔和所述熔解罐。
4.如权利要求1所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，所述聚合反应器的容量范围为0.1L-1000L；
和/或，所述聚合反应器的材质为耐腐蚀材质。
5.如权利要求1所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，所述制备可吸收聚酯的系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括驱动机构和搅拌桨叶，所述驱动机构设置于所述熔解罐的顶部，所述搅拌桨叶传动连接于所述驱动机构，并伸入所述熔解罐内。
6.如权利要求1所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，所述加热流道呈S型或L型。
7.如权利要求1至6中任一项所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，所述制备可吸收聚酯的系统还包括：
真空装置，所述真空装置连通于所述熔解罐和所述聚合反应器；
热油装置，所述热油装置连通于所述熔解罐；
第一导热装置，所述第一导热装置连通于所述加热流道，用于为聚合反应提供热源；以及
第二导热装置，所述第二导热装置连通于所述加热流道，用于带走聚合反应所产生的热量。
8.如权利要求7所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，所述第一导热装置内的导热介质为油或水；
和/或，所述第二导热装置内的导热介质为油或水。
9.一种制备可吸收聚酯的方法，应用如权利要求1至8中任一项所述的制备可吸收聚酯的系统，其特征在于，包括以下步骤：
提供环状酯、催化剂及链长调节剂；
将所述环状酯、所述催化剂及所述链长调节剂加入至熔解罐中，以使其熔融成熔体混合物；
将所述熔体混合物通入至聚合反应器的反应腔内，使其发生本体聚合反应，得到可吸收聚酯。
10.如权利要求9所述的制备可吸收聚酯的方法，其特征在于，所述环状酯选自乙交酯、左旋丙交酯、外消旋丙交酯、右旋丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯中的至少一种。
11.如权利要求9所述的制备可吸收聚酯的方法，其特征在于，所述催化剂的浓度范围为1ppm至500ppm；
和/或，所述催化剂选自金属化合物的氧化物、羧酸盐、卤化物、醇盐中的至少一种。
12.如权利要求9所述的制备可吸收聚酯的方法，其特征在于，所述链长调节剂选用一元醇或多元醇；
和/或，所述链长调节剂的浓度范围为0至100000ppm。
13.如权利要求9至12中任一项所述的制备可吸收聚酯的方法，其特征在于，所述熔解罐的熔解温度范围为50℃至230℃；
和/或，所述本体聚合反应的反应温度范围为50℃至230℃；
和/或，所述本体聚合反应在惰性无水气体环境中进行。
14.如权利要求9至12中任一项所述的制备可吸收聚酯的方法，其特征在于，所述可吸收聚酯的特性黏度范围为0.2dL/g至12dL/g；
和/或，所述可吸收聚酯为乙交酯、左旋丙交酯、外消旋丙交酯、右旋丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯中的一种聚合物或几种的共聚物。
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