[发明专利]聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法

说明书

本发明属于可生物降解材料的制备技术领域，具体涉及一种聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法。所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：对苯二甲酸酯化：将PTA、BDO、催化剂A混合，酯化反应获得低聚酯化物A；1,6‑己二酸酯化：将AA、BDO、酯化活化剂DCC、催化剂DMAP混合，酯化反应获得低聚酯化物B；缩聚反应：将低聚酯化物A和低聚酯化物B混合，加入催化剂A和其他助剂，在真空条件下进行缩聚反应，制得聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯。本发明提供一种聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，制备的产品的a，b值大幅降低，酸值得到显改善，扩大其应用范围，制备方法简单，节能降耗。

技术领域

本发明属于可生物降解材料的制备技术领域，具体涉及一种聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法。

背景技术

聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）是由己二酸、对苯二甲酸和1,4-丁二醇三种反应原料，运用直接酯化法或酯交换法生成的脂肪族-芳香族共聚酯，不仅拥有脂肪族聚酯的优异降解性能和力学性能，而且也拥有较好的延展性和耐高温性。PBAT是一种能够通过土壤中的微生物，在新陈代谢作用下，直接分解成水和二氧化碳的树脂，因而在包装材料、餐饮用品与农业等领域有广泛的应用。

在制备PBAT的酯化反应中，己二酸容易在高温条件下会发生脱羧，脱水环化生成环戊酮、水和二氧化碳，而环戊酮会在高温、酸性条件下继续自缩合生成2-环亚戊基环戊酮、2,5-二环亚戊基环戊酮等其他显色副产物，从而导致PBAT树脂颜色发红，PBAT树脂的a、b值上升，颜色不佳而极大的限制了PBAT树脂的应用范围。

现有技术中，己二酸脱羧原理如下反应式：

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CN101864068B公开了一种聚对苯二甲酸丁二醇/己二酸丁二醇共聚酯的制备方法，在进行酯化反应和缩聚反应中，都通过加入钛化合物和锑化合物的复合催化剂，进行催化反应的进行，制得的PBAT的特性粘度高，色相好，b值在0～8之间，L值在68～85之间。

CN113667103A公开了一种PBAT树脂的制备方法，将钛-EDTA复合催化剂、对苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇进行酯化反应；酯化反应结束后，加入还原剂4,4′,4″-三氨基三苯甲烷和/或L多聚赖氨酸，制得PBAT粒料，其产品的a值和b值均较低。

CN114015025A公开了一种PBAT树脂组合物的制备方法，以己二酸、对苯二甲酸与1,4-丁二醇为原料，加入钛系催化剂，进行酯化反应，得到低聚物；然后将低聚物进行缩聚反应，制得PBAT树脂，通过强制性的提高酯化率≥96%与调控缩聚的温度240-250℃，作为提高色织和色泽稳定的方法，来抑制2-环戊基环戊酮与2,5-二环亚戊基环戊酮的生成。

以上技术中，虽然采用钛系-锑系的复合物作为催化剂，制备PBAT树脂的方法，可以得到较低b值的PBAT树脂产品，但这种催化剂的活性低，用量大，在反应过程中会还原出锑原子，使PBAT产品颜色不稳定。并且，锑元素为重金属元素，不符合生物降解的相关规定。另外，通过加入还原剂抑制环戊酮的生成，改变PBAT产品颜色的方法中，加入的还原剂也会导致催化剂被还原，影响聚合速率。而且，己二酸在酯化反应过程中也会有少部分己二酸在高温、催化剂的条件下生成环戊酮，仅通过调节缩聚温度，环戊酮仍然会在酯化阶段产生，而环戊酮在酸性高温条件下也会进一步生成2-环亚戊基环戊酮、2,5-二环亚戊基环戊酮，影响产品的a、b值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，制备的产品的a，b值大幅降低，酸值得到显改善，扩大其应用范围，并且制备方法简单，节能降耗，有利于可持续发展。

本发明所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：