一种纯化乙交酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种纯化乙交酯的方法，其包括如下步骤：(1)粗乙交酯熔体除水；(2)从除水后的粗乙交酯熔体中萃取游离有机酸；(3)离心过滤分离得初步纯化乙交酯；(4)初步纯化乙交酯重结晶制得纯化后的乙交酯。本发明专利技术通过先用除水器除水，然后通过萃取去除游离有机酸，再结合重结晶工艺，提高了乙交酯收率和纯度，降低了乙交酯中游离羧基含量。低了乙交酯中游离羧基含量。低了乙交酯中游离羧基含量。

【技术实现步骤摘要】
一种纯化乙交酯的方法

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[0001]本专利技术属于有机合成产品精制的
，具体涉及一种纯化乙交酯的方法。

技术介绍
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[0002]聚乙醇酸一种具有优良性能的可降解聚合物，它可以广泛用于可降解一次性用品，农用地膜，油气开采工具，生物医用材料等。一般来说，它的制备通常有两种方法，一种是乙醇酸或其酯类的缩合聚合，另一种是乙交酯的开环聚合。前者只能得到分子量较低的聚合物，力学性能差，加工性不足，实用性不强。而后者通过乙交酯开环聚合得到的聚乙醇酸分子量较高，力学性能优异，因而具备较强的实用性。
[0003]目前，用于聚合的乙交酯纯度要求高，需要通过各种纯化手段，去除粗乙交酯中存在的影响后续聚合的杂质，如低分子量有机酸、水分等，因此，聚合级乙交酯的纯化是聚乙醇酸工业化的关键难点。
[0004]粗乙交酯的纯化技术主要包括重结晶法或醇洗法。重结晶通常需要重复3次以上才能将交酯中的杂质除去，得到高质量聚合级的乙交酯，但是多次重结晶会造成乙交酯流失，乙交酯的收率不到15％，同时需要消耗大量的溶剂。而醇洗法需要将大块的乙交酯进行破碎，反复用醇类进行洗涤、干燥，操作繁琐，溶剂耗费量大，存在环状交酯流失，成品产率低、残留酸值高的问题。彭松等人2015年发表于化工进展的研究采用多次醇洗法纯化粗乙交酯，将粗乙交酯破碎成100目左右的颗粒后，洗涤三次后乙交酯的收率为82％，而酸值含量高达17mmol/kg。近年来，也有采用重结晶
‑
醇洗法耦合的方法来纯化乙交酯。如专利CN107868075A公开了一种乙交酯的精制方法，首先采用重结晶的方法初步提纯乙交酯，进一步将重结晶后的乙交酯用不良溶剂混合搅拌，得到纯化的乙交酯。但后续的固液洗涤方法无法将乙交酯包埋的杂质洗净，导致精制乙交酯产品中的游离羧基含量偏高(10mmol/kg)。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的在于提供一种乙交酯的收率高、酸值含量低、纯度高的纯化乙交酯的方法。
[0006]本专利技术由如下技术方案实施：一种纯化乙交酯的方法，其包括如下步骤：(1)粗乙交酯熔体除水；(2)从除水后的粗乙交酯熔体中萃取游离有机酸；(3)离心过滤分离得初步纯化乙交酯；(4)初步纯化乙交酯重结晶制得纯化后的乙交酯；其中，
[0007](1)粗乙交酯熔体除水：将粗乙交酯熔体经过一除水器除水；粗乙交酯通常含有一定的水分，在高温下，这些水分会与粗乙交酯进行开环反应，形成二聚体、低聚物等，本专利技术事先通过除水器将粗乙交酯中的水分除去，可以使得后续在高温下对乙交酯进行纯化操作时，乙交酯保持稳定，避免开环反应的发生，从而降低最终产品的游离羧基含量。
[0008](2)从除水后的粗乙交酯熔体中萃取游离有机酸：将步骤(1)除水后的粗乙交酯熔体与干燥的第一有机溶剂一同引入混合器中，使粗乙交酯熔体与干燥的第一有机溶剂充分
混合形成混合分散液，使粗乙交酯熔体中的游离有机酸进入第一有机溶剂中；
[0009](3)离心过滤分离得初步纯化乙交酯：将步骤(2)所得的混合分散液在一定的搅拌速率下冷却，析出乙交酯，离心过滤分离得初步纯化乙交酯；
[0010](4)初步纯化乙交酯重结晶制得纯化后的乙交酯：将步骤(3)所得的初步纯化乙交酯在第二有机溶剂存在下进行重结晶，经离心过滤分离、真空干燥后，得到纯化后的乙交酯。本步骤中，乙交酯和第二有机溶剂形成均一相，通过重结晶能够有效除去游离酸等杂质。
[0011]进一步的，所述除水器内填充有除水剂。
[0012]进一步的，所述除水剂为分子筛或硅胶。
[0013]进一步的，所述除水器的温度设置为80℃
‑
110℃。
[0014]进一步的，所述除水器的温度设置为90℃
‑
100℃。
[0015]进一步的，所述第一有机溶剂为包括1
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5个碳的脂肪族一元醇类或包括2
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6个碳的酯类或包括3
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6个碳的酮类或包括4
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8个碳的醚类或甲苯或乙苯或对二甲苯或间二甲苯或邻二甲苯。
[0016]进一步的，包括1
‑
5个碳的脂肪族一元醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或戊醇中的任一一种或一种以上的组合。
[0017]进一步的，包括2
‑
6个碳的酯类为乙酸乙酯、乙酸甲酯或乙酸丁酯中的任一一种或一种以上的组合。
[0018]进一步的，包括3
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6个碳的酮类为丙酮、甲乙酮或环己酮中的任一一种或一种以上的组合。
[0019]进一步的，包括4
‑
8个碳的醚类为四氢呋喃或甲基叔丁基醚。
[0020]进一步的，所述步骤(2)中，粗乙交酯熔体与第一有机溶剂的体积比为1:0.5
‑
1:5。
[0021]进一步的，所述步骤(2)中，粗乙交酯熔体与第一有机溶剂始终保持液态，操作温度为70
‑
110℃。
[0022]进一步的，所述步骤(2)中，操作温度为80
‑
100℃。
[0023]进一步的，所述步骤(2)中，所述混合器为管道混合器。管道混合器在两相流体流经过程中实现两相流体的快速混合，操作简单，无动设备，后期维护方便。
[0024]进一步的，所述步骤(3)中，搅拌速率为100
‑
5000rpm；冷却速率为10℃/h
‑
50℃/h。
[0025]进一步的，所述步骤(4)中，所述重结晶工艺步骤为：在50
‑
100℃条件下，将步骤(3)中得到的初步纯化乙交酯溶解于第二有机溶剂中，过滤除去高温下不溶于第二有机溶剂的杂质，将得到的滤液进行冷却结晶，冷却结晶的温度为
‑
20
‑
40℃；初步纯化乙交酯与第二有机溶剂的质量比为1:1
‑
1:10。
[0026]进一步的，所述步骤(4)中，所述第二有机溶剂为乙酸乙酯、异丙醇、四氢呋喃、丙酮或甲苯中的任一一种或一种以上的组合。
[0027]本专利技术的优点：
[0028]本专利技术通过先用除水器除水，然后通过萃取去除游离有机酸，再结合重结晶工艺，提高了乙交酯收率和纯度，乙交酯收率达到90％以上，乙交酯纯度达到99.7％，降低了乙交酯中游离羧基含量，乙交酯中游离羧基含量小于3mmol/kg。
附图说明：
[0029]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。
[0030]图1为一种纯化乙交酯的系统示意图。
[0031]图2为除水器结构示意图。
[0032]图3为带有加热盘管的管道混合器结构示意图。
[0033]除水器1、管道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯化乙交酯的方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)粗乙交酯熔体除水；(2)从除水后的粗乙交酯熔体中萃取游离有机酸；(3)离心过滤分离得初步纯化乙交酯；(4)初步纯化乙交酯重结晶制得纯化后的乙交酯；其中，(1)粗乙交酯熔体除水：将粗乙交酯熔体经过一除水器除水；(2)从除水后的粗乙交酯熔体中萃取游离有机酸：将步骤(1)除水后的粗乙交酯熔体与干燥的第一有机溶剂一同引入混合器中，使粗乙交酯熔体与干燥的第一有机溶剂充分混合形成混合分散液，使粗乙交酯熔体中的游离有机酸进入第一有机溶剂中；(3)离心过滤分离得初步纯化乙交酯：将步骤(2)所得的混合分散液在一定的搅拌速率下冷却，析出乙交酯，离心过滤分离得初步纯化乙交酯；(4)初步纯化乙交酯重结晶制得纯化后的乙交酯：将步骤(3)所得的初步纯化乙交酯在第二有机溶剂存在下进行重结晶，经离心过滤分离、真空干燥后，得到纯化后的乙交酯。2.根据权利要求1所述的一种纯化乙交酯的方法，其特征在于，所述除水器内填充有除水剂。3.根据权利要求2所述的一种纯化乙交酯的方法，其特征在于，所述除水剂为分子筛或硅胶。4.根据权利要求1
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3任一所述的一种纯化乙交酯的方法，其特征在于，所述除水器的温度设置为80℃
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110℃。5.根据权利要求4所述的一种纯化乙交酯的方法，其特征在于，所述除水器的温度设置为90℃
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100℃。6.根据权利要求1所述的一种纯化乙交酯的方法，其特征在于，所述第一有机溶剂为包括1
‑
5个碳的脂肪族一元醇类或包括2
‑
6个碳的酯类或包括3
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6个碳的酮类或包括4
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8个碳的醚类或甲苯或乙苯或对二甲苯或间二甲苯或邻二甲苯。7.根据权利要求6所述的一种纯化乙交酯的方法，其特征在于，包括1
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5个碳的脂肪族一元醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或戊醇中的任一一种或一种以上的组合。8.根据权利要求6所述的一种纯化乙交酯的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建其，徐德芳，崔涛，林祥权，白英楠，张理政，王总镇，崔轶钧，
申请(专利权)人：内蒙古久泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：