一种扩链改性生物降解聚酯的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及聚酯领域，尤其涉及一种扩链改性生物降解聚酯的方法及其应用。具体方法包括如下步骤：1.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第一生物降解聚酯熔体，熔体管道冷却后注入扩链剂；2.第一生物降解聚酯熔体与扩链剂一起进入熔体混合装置混合均匀后进入熔体均化器进行扩链均化反应，反应后得到预聚扩链改性生物降解聚酯熔体；3.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第二生物降解聚酯熔体进入缩聚釜进行聚合反应，反应得到预聚增粘聚酯熔体；4.将预聚扩链改性生物降解聚酯熔体和预聚增粘聚酯熔体混合后进入增粘釜进行增粘反应，反应后得到扩链改性生物降解聚酯熔体，冷却后切粒，得到扩链改性生物降解聚酯切片。扩链改性生物降解聚酯切片。

【技术实现步骤摘要】
一种扩链改性生物降解聚酯的方法及其应用


[0001]本专利技术涉及聚酯领域，尤其涉及一种扩链改性生物降解聚酯的方法及其应用。

技术介绍

[0002]聚酯是通过多元醇和多元酸通过缩聚制得的聚合物的总称，随着国民经济的快速增长，聚酯的消费量也逐年攀升。生物降解聚酯是一类可以被自然界存在的微生物如细菌、霉菌、藻类等完全分解的聚酯，对环境负担小，是现阶段市场上普遍使用的一类聚酯。目前通过在熔体内加入一定的扩链剂来生产高分子量的生物降解聚酯是广为接受的方法。
[0003]CN103755941A公开了扩链改性聚酯连续聚合的方法，该方法在预聚时对熔体粘度要求较高，且扩链剂需要高压注射器注入熔体管道，对设备的要求较高，为企业的安全生产增加了隐患。
[0004]CN200810112443.4公开了扩链制备可生物降解聚酯酰胺的方法，该方法采用二噁唑啉和二酰基双内酰胺作为扩链剂，制得的成品中扩链剂残留量高，对健康和环境均不利。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个方面提供了一种扩链改性生物降解聚酯的方法，包括如下步骤：
[0006]1.将生物降解聚酯的制备原料酯化完全后，由熔体计量齿轮泵泵入预聚釜进行反应；
[0007]2.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第一生物降解聚酯熔体，熔体管道冷却后注入扩链剂；
[0008]3.第一生物降解聚酯熔体与扩链剂一起进入熔体混合装置；
[0009]4.第一生物降解聚酯熔体与扩链剂在熔体混合装置内混合均匀后进入熔体均化器进行扩链均化反应，反应后得到预聚扩链改性生物降解聚酯熔体；
[0010]5.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第二生物降解聚酯熔体，第二生物降解聚酯熔体进入缩聚釜进行聚合反应，反应得到预聚增粘聚酯熔体；
[0011]6.将步骤4得到的预聚扩链改性生物降解聚酯熔体和步骤5得到的预聚增粘聚酯熔体混合后进入增粘釜进行增粘反应，反应后得到扩链改性生物降解聚酯熔体，扩链改性生物降解聚酯熔体冷却后切粒，得到扩链改性生物降解聚酯切片。
[0012]作为一种优选的实施方式，熔体管道的温度为120
‑
220℃。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述第一生物降解聚酯熔体和第二生物降解聚酯熔体的质量比为1：(1
‑
6)。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述熔体混合装置的温度为120
‑
220℃。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述扩链均化反应的反应温度为220
‑
260℃，反应时间为2
‑
30min。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述缩聚釜内的反应温度为220
‑
280℃，反应时间为40
‑
180min，真空度不大于120Pa。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述增粘釜内的反应温度为220
‑
280℃，反应时间为20
‑
100min，真空度不大于120Pa。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述第一生物降解聚酯熔体、第二生物降解聚酯熔体的制备原料包括PBAT、PBST、PBS、PBA、PBT、PHB、PVA、PHA、PLA、PCL、PPC中的至少一种。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述第一生物降解聚酯熔体、第二生物降解聚酯熔体的特性粘度为0.05
‑
0.25dL/g。
[0020]本专利技术的第二个方面提供了一种扩链改性生物降解聚酯的方法的应用，应用于生物降解聚酯的生产。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]1.本专利技术所述的一种扩链改性生物降解聚酯的方法和现有技术相比，生物降解聚酯熔体仅有一部分进入缩聚釜反应，缩短了整个体系的生产时间，此外，缩聚釜内熔体较少，设备所需的搅拌电流量大幅降低，同时也降低了真空能耗，提高了经济效益。
[0023]2.本专利技术所述的一种扩链改性生物降解聚酯的方法通过将生物降解聚酯熔体按照特定比例分为第一生物降解聚酯熔体、第二生物降解聚酯熔体，分别进行扩链均化反应和增粘反应，替代了现有技术中熔体依次进行扩链均化反应和增粘反应的过程，缩短了熔体在反应釜内的停留时间，使得反应后聚合物的端基含量更低，进而熔体的热降解率更低，所制备的扩链改性生物降解聚酯切片的力学性能更优异。
[0024]3.本专利技术所述的一种扩链改性生物降解聚酯的方法在预聚时对生物降解聚酯的熔体粘度要求较低，对熔体混合器设备要求较低，不需要大动力电机即可混合均匀，进一步提高了经济效益。
[0025]4.本专利技术所述的一种扩链改性生物降解聚酯的方法通过设定增粘釜特定的反应温度、反应时间和真空度，使熔体中扩链剂得到充分反应，成品扩链改性生物降解聚酯切片中扩链剂残留量极低，对环境和人体健康无不利影响。
具体实施方式
[0026]为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种扩链改性生物降解聚酯的方法，包括如下步骤：
[0027]1.将生物降解聚酯的制备原料酯化完全后，由熔体计量齿轮泵泵入预聚釜进行反应；
[0028]2.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第一生物降解聚酯熔体，熔体管道冷却后注入扩链剂；
[0029]3.第一生物降解聚酯熔体与扩链剂一起进入熔体混合装置；
[0030]4.第一生物降解聚酯熔体与扩链剂在熔体混合装置内混合均匀后进入熔体均化器进行扩链均化反应，反应后得到预聚扩链改性生物降解聚酯熔体；
[0031]5.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第二生物降解聚酯熔体，第二生物降解聚酯熔体进入缩聚釜进行聚合反应，反应得到预聚增粘聚酯熔体；
[0032]6.将步骤4得到的预聚扩链改性生物降解聚酯熔体和步骤5得到的预聚增粘聚酯熔体混合后进入增粘釜进行增粘反应，反应后得到扩链改性生物降解聚酯熔体，扩链改性生物降解聚酯熔体冷却后切粒，得到扩链改性生物降解聚酯切片。
[0033]作为一种优选的实施方式，熔融温度为270
‑
300℃。
[0034]作为一种优选的实施方式，所述步骤2中冷却后的熔体管道温度为120
‑
220℃。
[0035]优选的，所述步骤2中冷却后的熔体管道温度为150
‑
200℃。
[0036]本专利技术所述的方法中冷却后的熔体管道温度远低于现有技术中普遍选择的温度范围，申请人在反复试验中发现，如果依据现有技术中的温度范围进行冷却，在步骤2中加入扩链剂后，扩链剂会在未进入均化器之前先行与第一生物降解聚酯熔体反应，但反应不够彻底，时常伴随有害性的副产物发生，因此申请人通过大量实验后发现，当冷却后的熔体管道温度为150
‑
200℃时，既可以达到良好的冷却效果，又可以在冷却阶段抑制扩链剂和第一生物降解聚酯熔体的反应，解决了现有技术中的技术问题。
[0037]作为一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩链改性生物降解聚酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：1.将生物降解聚酯的制备原料酯化完全后，由熔体计量齿轮泵泵入预聚釜进行反应；2.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第一生物降解聚酯熔体，熔体管道冷却后注入扩链剂；3.第一生物降解聚酯熔体与扩链剂一起进入熔体混合装置；4.第一生物降解聚酯熔体与扩链剂在熔体混合装置内混合均匀后进入熔体均化器进行扩链均化反应，反应后得到预聚扩链改性生物降解聚酯熔体；5.由熔体计量齿轮泵从预聚釜中泵出第二生物降解聚酯熔体，第二生物降解聚酯熔体进入缩聚釜进行聚合反应，反应得到预聚增粘聚酯熔体；6.将步骤4得到的预聚扩链改性生物降解聚酯熔体和步骤5得到的预聚增粘聚酯熔体混合后进入增粘釜进行增粘反应，反应后得到扩链改性生物降解聚酯熔体，扩链改性生物降解聚酯熔体冷却后切粒，得到扩链改性生物降解聚酯切片。2.根据权利要求1所述的一种扩链改性生物降解聚酯的方法，其特征在于，熔体管道的温度为120
‑
220℃。3.根据权利要求1所述的一种扩链改性生物降解聚酯的方法，其特征在于，所述第一生物降解聚酯熔体和第二生物降解聚酯熔体的质量比为1：(1
‑
6)。4.根据权利要求1所述的一种扩链改性生物降解聚酯的方法，其特征在于，所述熔体混合装置的温度为120
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220℃。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶秀丝，胡立楠，刘晨，郭东生，
申请(专利权)人：江苏睿安应用生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：