一种降解脂肪族聚酯回收低聚酯或单体的方法技术

一种用固定化脂肪酶降解脂肪族聚酯回收低聚酯或单体的方法，包括以下步骤：首先，将脂肪族聚酯０．１～５ｇ，固定化脂肪酶０．０１～０．５ｇ置于三口烧瓶中，加入１０～８０ｍｌ四氢呋喃或甲苯和１～５ｍｌ蒸馏水，反应温度为３０～８０℃，反应时间４～１６ｈ；其次，在上述反应物中加入甲苯和固定化脂肪酶，甲苯和四氢呋喃、蒸馏水的体积比为１０～３０∶１０～８０∶１～５ｍｌ，固定化脂肪酶０．０１～０．５ｇ，低速搅拌６０～１２０ｒ／ｍｉｎ，温度为３０～８０℃、常压下反应２０～３０ｈ，反应完毕，回收脂肪酶，即得降解产物，具有操作简单、节约能源、资源循环再利用、回收成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物降解法降解脂肪族聚酯的
，特别涉及一种用 固定化脂肪酶降解脂肪族聚酯回收低聚酯或单体的方法。
技术介绍
目前，由于石油资源紧缺，世界各国已把节能减排和资源循环再利用 作为绿色化学工业中的一个重要指标，特别是在石油化工领域，由于塑料 回收再利用的可行性高，并且此举可以大量节省有机碳和能源资源，绿色 化学循环再造的高分子材料正在被积极的开发和应用。不过，由于可生物 降解塑料存在耐高温性差的缺陷，限制了其大量在工业中的应用。从节省 有限的碳资源和能源的消耗立场，使用生物催化剂催化降解聚合物成为低 聚物或单体，循环再造高分子材料有可能成为一种高效的解决方法。各种生物降解塑料在发达国家被大力应用到我们生活中的各个领域， 特别是生物降解塑料尽可能多的被回收利用，因为高分子材料的生产和加 工需要消耗大量的能源。此外，废弃的高分子材料有可能成为替代原料作 为单体和中间体被用来进行再合成，其中生物降解塑料，如聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，聚丁烯己二酸酯(PBA)，聚乳酸(PLA)，聚丁二酸丁二醇酯-共 聚-己二酸(PBSA)，是工业上常用的典型的生物降解塑料。生物降解塑料， 如脂肪族聚酯，通过水解酶在一定水环境下降解成低聚物；另一方面，降 解的基元由酶在水环境下重组成高分子。这些可逆的酶促反应可被应用于 建立绿色化学循环再生的生物可降解塑料的生产体系。现有的技术中对塑料的回收多为热裂降解或当填料再利用，但各种性 能劣于新合成的塑料，而且工艺复杂，回收成本高；近代的可降解塑料虽 发展迅速，但能源危机，石油短缺又使其原料成本大幅提高，不利于生物 降解塑料的大量推广。目前可生物降解高分子材料大都是使用后将废弃的材料埋入土壤中， 通过微生物的资化，材料降解最终成为二氧化碳和水，而无法回收再利用， 浪费了大量的资源。
技术实现思路
为了克服上述生物降解材料不能被回收再利用的不足，本专利技术提供了 一种用固定化脂肪酶降解脂肪族聚酯回收低聚酯或单体的方法，具有操作 简单、节约能源、资源循环再利用、酶可反复回收利用和成本低的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是 一种降解脂肪族聚酯 回收低聚酯或单体的方法，包括以下步骤首先，将脂肪族聚酯0.1~5g，固定化脂肪酶0.01~0.5 g置于三口烧瓶中，加入10 80ml四氢呋喃或甲苯和1 5ml蒸馏水，反应温度为30 80°C， 反应时间4 16h。其次，在上述反应物中加入甲苯和固定化脂肪酶，其中甲苯和四氢呋 喃、蒸馏水的体积比为10 30: 10 80: 1 5ml，固定化脂肪酶0.01 0.5g， 低速搅拌60 120r/min，温度为30 80°C、常压下反应20 30h，反应完 毕，回收脂肪酶，即得降解产物。所述的脂肪族聚酯是聚一元酸一元酯、聚二元酸二元酯及它们改性的 二元、三元共聚酯。由于本专利技术采用固定化脂肪酶降解脂肪族聚酯回收低聚酯或单体，解 决了以下问题1.分子量过高的聚酯难溶于使酶有较高活性的有机溶剂；2.有些溶剂使用量过大，3酶、蒸馏水和聚酯三者接触几率过低，4.需要在低压下进行实验的条件。现在的方法实验装置简单，并对脂肪族聚酯中降解较慢的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，也能将其数均分子质量(vl/n) 10万的 聚合物降解成^fn数百的低聚物，降解产物可以通过脂肪酶再聚合生成高分 子量相同结构的和不同结构的聚酯，或作为其它化学原料，香料，溶剂等， 具有操作简单、节约能源、资源循环再利用、回收成本低的优点。 具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术的方法作进一步详细说明。实施例1:，包括以下步骤首先，将聚丁二酸丁二醇酯(PBS)0.5g、固定化脂肪酶0.03g、四氢呋喃 30ml、蒸馏水2ml置于三口烧瓶中，反应温度50。C，反应12h。其次，加入甲苯15ml，固定化脂肪酶0.03g，低速搅拌60r/min，在反 应温度为5(TC、常压下反应20h后，回收脂肪酶，即得降解产物。通过GPC测试分析，将数均分子量Mn为100000的PBS降解成Mn 为300的低聚物。实施例2:，包括以下步骤-首先，将聚丁二酸丁二醇-co-二乙醇酸酯(PBS-co-DGA)的共聚物0.6g、 固定化脂肪酶0.03g、四氢呋喃30ml、蒸馏水4ml置于三口烧瓶中，反应温度5(TC，反应时间为8h。其次，再加入甲苯15ml，固定化脂肪酶0.03g，低速搅拌90r/min，反 应温度为55。C、常压下反应15h后，回收脂肪酶，即得降解产物。通过GPC测试分析，数均分子量Mn为50000的PBS-co-DGA的共聚 物降解为数均分子量Mn为600的低聚物。实施例3:，包括以下步骤首先，将聚丁二酸丁二醇-co-l,4环己二醇酯(PBS-co-l,4-CHDM)共聚物 0.5g、固定化脂肪酶0.04g、甲苯30ml、蒸馏水5ml置于三口烧瓶中，恒温 80°C，匀速搅拌，反应时间为10h。其次，再加入甲苯15ml，固定化脂肪酶0.04g，低速搅拌120r/min，反 应温度为80。C、常压下反应20h后，回收脂肪酶，即得降解产物。通过GPC测试分析，数均分子量Mn 100000的PBS-co-1,4-CHDM共 聚物降解为数均分子量为410的低聚物。实施例4:，包括以下步骤首先，将聚丁二酸丁二醇-co-l，4环己二甲醇-co-环己内酯(PBS-co-l,4-CHDM-co-CL)共聚物0.4g、固定化脂肪酶0.04g、甲苯30ml、蒸馏水5ml 置于三口烧瓶中，恒温70。C，匀速搅拌，反应时间为13h。其次，再加入甲苯10ml，固定化脂肪酶0.02g，低速搅拌120r/min，反 应温度为70。C、常压下反应30h后，回收脂肪酶，即得降解产物。通过GPC测试分析，数均分子量Mn 80000的PBS-co-l，4-CHDM-co-CL共聚物降解为数均分子量Afa为800低聚物。 实施例5:，包括以下歩骤首先，将聚丁二酸丁二醇-co-l,2丙二醇酯(PBS-co-l,2-PD)共聚物0.4g、 固定化脂肪酶0.04g、四氢呋喃30ml、蒸馏水5ml置于三口烧瓶中，水浴恒 温60。C，匀速搅拌，反应时间为10h。其次，再加入甲苯12ml，固定化脂肪酶0.04g，低速搅拌120r/min，反 应温度为6(TC、常压下反应24h后，回收脂肪酶，即得降解产物。通过GPC测试分析，数均分子量Mn 50000的PBS-co-l,2-PD共聚物降 解为数均分子量A/n为610的低聚物。权利要求1、一种用固定化脂肪酶降解脂肪族聚酯回收低聚酯或单体的方法，其特征在于，包括以下步骤首先，将脂肪族聚酯0.1～5g，固定化脂肪酶0.01～0.5g置于三口烧瓶中，加入10～80ml四氢呋喃或甲苯和1～5ml蒸馏水，反应温度为30～80℃，反应时间4～16h。其次，在上述反应物中加入甲苯和固定化脂肪酶，其中甲苯和上述四氢呋喃、蒸馏水的体积比为10～3010～801～5ml，固定化脂肪酶0.01～0.5g，低速搅拌60～120r/min，温度为30～80℃、常压下反应20～30h，反应完毕，回收脂肪酶，既得降解产物。2、 根据权利要求1所述的一种用固定化脂肪酶降解脂肪族聚酯回收低 聚酯或单体的方法，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用固定化脂肪酶降解脂肪族聚酯回收低聚酯或单体的方法，其特征在于，包括以下步骤：　首先，将脂肪族聚酯０．１～５ｇ，固定化脂肪酶０．０１～０．５ｇ置于三口烧瓶中，加入１０～８０ｍｌ四氢呋喃或甲苯和１～５ｍｌ蒸馏水，反应温度为３０～８０ ℃，反应时间４～１６ｈ。　其次，在上述反应物中加入甲苯和固定化脂肪酶，其中甲苯和上述四氢呋喃、蒸馏水的体积比为１０～３０∶１０～８０∶１～５ｍｌ，固定化脂肪酶０．０１～０．５ｇ，低速搅拌６０～１２０ｒ／ｍｉｎ，温度为３０～８０℃、常压 下反应２０～３０ｈ，反应完毕，回收脂肪酶，既得降解产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，丁明亮，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]