bs合成與改性培訓資料

ContentsIntroduction1Synthesis

method

and

technology2Modification3Conclusion

and

prospect4IntroductionSynthesis脂肪族聚酯的合成方法理論上有生物發(fā)酵法和化學合成法兩種方法，PBS的合成絕大部分使用的是化學合成法?；瘜W合成法叉包括直接酯化法和酯交換法。多數(shù)采用直接聚合的方法。在酯化過程中所用的催化劑主要有鈦酸酯類、對甲苯磺酸等。Synthesis·

直接酯化法以丁二酸和丁二醇直接縮聚得到PBS，其合成方法由兩步完成:先在較低的反應溫度下將二元酸與過量的二元醇進行酯化，形成端羥基預聚物;然后在高溫、高真空和催化劑的存在下脫除二元醇，得到PBS聚酯Synthesis·

酯交換反應法二元酸二甲酯與等量的二元醇，在催化劑存在下，高溫、高真空脫甲醇進行酯交換反應得到PBS聚酯Synthesis·

擴鏈法在前2種合成反應過程中需不斷排除小分子物質，以獲得所需相對分子質量的聚酯。但在縮聚反應過程中，特別是在反應后期，溫度往往超過200℃時，不可避免地出現(xiàn)脫羧、熱降解、熱氧化等副反應，從而影響相對分子質量的提高。為了進一步提高相對分子質量，往往選擇擴鏈反應，利用擴鏈劑的活性基團與聚酯的端羥基反應提高聚酯相對分子質量。常用的擴鏈劑主要有酸酐及二異氰酸酯等。synthesis

technology·

熔融縮聚法目前普遍采用的是熔融縮聚法，即是兩步合成法。首先在一定的溫度下將丁二酸和丁二醇酯化，隨后加入催化劑，在高真空下，采用更高的溫度進行縮聚反應。synthesis

technology·

溶液縮聚法溶液縮聚法是使用不同的溶劑，在

一定的溫度下反應一定的時間讓溶劑帶走一部分水，丁二酸和丁二醇完成酯化，采用更高的溫度進行縮聚反應。synthesis

technology·

熔融溶液相結合中國科學院上海有機化學研究所在PBS共聚酯合成時使用了溶液與熔融相結合的方法，甲苯作溶劑，先溶液法酯化了24h，蒸出甲苯，加入催化劑，再在高溫高真空下熔融縮聚得到分子質量高的共聚物，但反應時間太長，可進一步研究改進。synthesis

technology熔融縮聚法縮聚需要高溫低壓的條件，反應時間較短，生成聚酯相對分子質量高，低溫時脫水難，高溫可加快脫水但容易產(chǎn)生副反應；溶液縮聚法縮聚溫度不是很高，但反應時間過長，生成物的相對分子質量也不是很高；熔融溶液相結合法目前報道的反應時間過長，實驗操作也較麻煩。ModificationPBS是一種可商業(yè)化利用的脂肪族熱塑性聚酯，有著優(yōu)良的性質，比如生物降解性，熔融可加工型，耐熱耐化學性。但是PBS的

其他一些性質不利于應用，比如：剛性差，

氣體阻隔性差，熔融之后粘度大對于后處理

不利等。因此，有必要對PBS進行改性。Purposes

of

Modification改性目的降低熔融粘度降低易燃性提高耐熱性適當?shù)纳锝到庑越档蜌怏w穿透性高模量Methods

of

Modification共聚改性共混改性其他改性方法改性方法Modification·

共聚改性為了得到具有一些優(yōu)越的物理性質的PBS，已經(jīng)研究了PBS和一些不同單體的共聚，例如：酸:adipic

acid(己二酸),terephthalic

acid(對苯二甲酸),methyl

succacid,2,2-dimetyl

succinic,benzyl

succinic

acid,etc.醇:ethylene

glycol(乙二醇)，1,3-propanedio(1,3-丙二醇),etc.共聚改性的組分有脂肪族組分和芳香族組分。添加脂肪族組分可改善其脆性和提高其生物降解性。芳香族組分的加入可以提高PBS的剛性和熔點，改善力學性能。Modification分子量備注性能熔點114℃，特性粘度175mg/L,拉伸強度37.5Mpa，斷裂伸長率354.5%，結晶度56.2%PBS共聚改性示例原料與 化劑丁二酸，丁二醇己二醇，Sncl2Mn

78912Mw

252992十氫萘作溶劑，

化劑為憎水性，不容易失活。丁二酸，丁二醇7-octene-1,2-diol, 化劑為titanium(IV)butoxide丁二酸，丁二醇，甲基Mn

2.81*104Mw

1.43*104Tg-37.8℃,熔點114.5℃，DHm為86.9（J/g）—丁二酸， 化劑為鈦酸四丁酯富馬酸（BF），丁二酸—PBSM-10的Tg為36℃，熔點為117℃，結晶度為59.7%Tg隨甲基丁二酸增加而下降，丁二醇， 化劑為四Mn為0.65萬至1.9萬PBF的熔點為139℃隨著聚合物中BF含量的增加，聚合物的熔點增加異丙氧基鈦對苯二甲酸二甲酯，丁二酸，丁二醇，ARCOS,聚乙二醇1000化劑為鈦酸四丁酯和醋酸鎂，抗氧劑Irganox1010及Irgafon168M為4.75萬nMw為6.23萬特性粘度為1.66dL/g。彈性模量為22.19Mpa，斷裂伸長率為671.78%，拉伸強度為16.71MPa。當PBS摩爾含量小于40%時，隨MPBS增

加，材料彈性模量，斷裂強度，及屈服強度逐漸下降，而斷裂延伸率增加約1.5倍。ModificationPBS的共聚物多羥基丁酸鹽聚乳酸淀粉·

共混改性兩種聚合物的共混是改善材料性能的一種很有前景的方法。將PBS與普通高分子材料共混可提高PBS的機械性能，并能降低成本。PBSModification輻射交聯(lián)改善力學性能，提升彈性模量和屈服強度降低斷裂伸長率1提高拉伸性

能和柔韌性，降低斷裂伸長率纖維改性2成核劑改性細化了PBS

的球晶尺寸，使球晶規(guī)整均勻，提高其結晶溫度3表面改性使用O2PⅢ和N2PⅢ對PBS進行表面改性，提高了試樣表面親水性4其他改性方法Conclusion

and

prospect現(xiàn)在研究熱點主要集中在以下幾個方面：創(chuàng)新合成途徑，改進生產(chǎn)工藝以得到高分子量的

PBS聚合物；對PBS進行改性或與其他材料復合制成綜合性能優(yōu)異的復合材料；尋找價格低、來