[发明专利]苯甲酸亚锡作为催化剂的用途

说明书

本申请为申请号200610049288.7、申请日2006年1月27日、 发明名称“苯甲酸亚锡作为催化剂的用途”的分案申请。

技术领域

本发明涉及苯甲酸亚锡的用途，尤其涉及苯甲酸亚锡在催化 剂领域的用途。

背景技术

催化剂是指在化学反应中能够改变反应速率，而本身的质量 和化学组成在反应前后均不发生改变的物质；在催化剂的作用下， 可以大大降低反应温度，时间和压力。

乳酸或羟基乙酸在催化剂作用下，经脱水形成分子量在 2000～10000的低聚物，随后直接在高温下裂解减压蒸馏得到粗 丙交酯或粗乙交酯。常用的乳酸或羟基乙酸脱水低聚和高温裂解 的催化剂有：AlCl₃，FeCl₃，FeCl₂，BF₃，BBr₃，TiO₂，TiCl₄，TiBr₄， SnSO₄，SnBr₄，辛酸亚锡等。使用这些催化剂易使乳酸低聚物或 羟基乙酸低聚物在裂解反应器中结焦成块，很难清理，而且每反 应一次要清理一次，消耗大量的人力和物力；此外得到的丙交酯 或乙交酯颜色发黄，且收率比较低；

内酯和交酯的开环聚合通常采用的催化剂有异丙醇铝、辛酸 亚锡以及有机稀土化合物等，其中使用最广泛是辛酸亚锡，它无 毒、可合成高分子且光学纯度好的聚酯。但是它的催化反应活性 不高，要求较长的聚合反应时间和较高的反应温度；因此需要开 发一种高活性的聚合催化剂。

发明内容

本发明针对现有的催化剂在乳酸和羟基乙酸低聚速率慢，裂 解反应过程中容易使产物在反应器中结焦成块，得到的产物颜色 发黄，且收率比较低的缺点，故提供苯甲酸亚锡作为低聚和裂解 催化剂的用途。

本发明还针对现有催化剂催化交酯和环酯的开环聚合反应活 性不高，要求较长的聚合反应时间和较高的反应温度，故提供苯 甲酸亚锡作为高活性聚合催化剂的用途。

实际上，本发明涉及苯甲酸亚锡作为乳酸脱水形成低聚乳酸 的催化剂的用途。

作为优选：所述的乳酸为L-乳酸，D-乳酸，D，L-乳酸中的一 种或多种混合。

涉及苯甲酸亚锡作为低聚乳酸裂解生成丙交酯的催化剂的用 途。

涉及苯甲酸亚锡作为丙交酯均聚合生成聚乳酸的催化剂的用 途。

作为优选，所述的丙交酯为L-丙交酯，D-丙交酯、内消旋D，L- 丙交酯中的一种或多种混合；其中所述的均聚合方法为本体聚合 或溶液聚合中的一种。

苯甲酸亚锡作为乳酸脱水低聚和高温裂解的催化剂，反应活 性高，丙交酯产率高。乳酸(88％水溶液)经过脱水酯化后得到 聚合乳酸低聚物(分子量一般在1000～3000)加入苯甲酸亚锡作 为催化剂(用量为0.1～0.2wt％)，可缩短乳酸脱水和低聚物在 180～240℃裂解生成丙交酯的反应时间，一般可减少反应时间 5～6小时。催化剂可重复使用，反应器内不结焦。作为丙交酯开 环聚合反应催化剂，反应温度同辛酸亚锡相同，适用于丙交酯的 本体聚合和溶液聚合，在本体聚合中聚合物中含有残留单体，在 表征聚合物时，必须将残留单体除去；溶液聚合以甲苯为溶剂， 以乙醇作为沉淀剂，将聚合物析出、干燥后称重可计算收率和对 聚合物表征。本体聚合物可用核磁共振法测定转化率，但必须将 聚合物用溶剂溶解后再用乙醇析出、干燥后才能对聚合物进行表 征，如测定分子量等。产物为聚丙交酯也称为聚乳酸，具有生物 可降解性。作为塑料，其性能与聚丙稀类似，通过改性可达到聚 乙烯的使用性能，因此，广泛应用于各种塑料制品的制备。聚乳 酸本身或通过物理改性适用于通常的挤出、注射、吹膜、发泡、 吸塑等加工方法。可以制成纤维、膜、棒、块、板材等应用于纺 织、包装等各种民用、工业应用和医疗特殊应用领域。