[发明专利]一种聚草酸酯合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其涉及一种聚草酸酯合成工艺。

背景技术

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

如申请号为201310560220.5的中国专利《一种聚碳酸酯的制备方法》所制造出来的聚碳酸酯是双酚A聚碳酸酯，该种聚碳酸酯具有良好的力学性能、电性能、热性能、阻燃性、耐化学药品性等优点，因此，被广泛的应用于汽车、电子、建筑、包装等领域。而与此同时该聚碳酸酯的自然可降解能力差，一旦被丢弃就会对环境造成很大的污染。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供能够制造出一种降解能力强的聚草酸酯的聚草酸酯合成工艺。

一种聚草酸酯合成工艺，双酚A和异山梨醇分别与草酸二甲酯在熔融状态下均匀混合进行酯化反应，将两者酯化后的反应产物再进行聚合得到双酚A-异山梨醇型共聚物聚草酸酯。

其以下步骤包括：S1、将草酸二甲酯在温度为54℃～59℃下熔化，将双酚A和异山梨醇分别与该熔融状态下的草酸二甲酯进行均匀混合形成混合物；S2、向S1中的两混合物中均加入MoO₃/TiO₂-SiO₂催化剂，并保持该两混合物的温度为65℃～70℃进行酯化反应；S3、将S2中酯化反应后的两混合物再次进行混合获得新混合物，将新混合物的压力控制在1kPa～20kPa，温度控制在220℃～280℃进行预缩聚反应；S4、将S3中预缩聚反应后的产物加入到缩聚反应器中，并控制压力为0.01kPa～5kPa，温度为250℃～310℃进行缩聚反应。

作为优选，S1中的草酸二甲酯与双酚A的摩尔比为0.90～1.35。

作为优选，S1中的草酸二甲酯与异山梨醇的摩尔比为0.95～1.5。

作为优选，S2的MoO₃/TiO₂-SiO₂催化剂为中MoO₃的质量分数为18％，TiO₂的质量分数为6％。

作为优选，MoO₃/TiO₂-SiO₂催化剂与草酸二甲酯的摩尔比例为1×10^-9～5×10^-5。

作为优选，所述MoO₃/TiO₂-SiO₂催化剂经过醋酸处理。

本发明具有下述优点：该种双酚A-异山梨醇型共聚物聚草酸酯的链段中双酚A和异山梨醇进行了无规则的排序，而由于异山梨醇本生就是生物质的产物，且异山梨醇的仲碳羰基比双酚A的酚羰基的活性低，从而在聚合反应后的产物中，异山梨醇与草酸二甲酯所形成的酯基更容易受到微生物或降解酶的作用而断裂。但与此同时，由于异山梨醇本身是手性结构，因此，所得到的双酚A-异山梨醇型共聚物聚草酸酯即能够保证双酚A型聚草酸酯的刚性特性，适合在汽车、电子、电气、建筑、包装等领域被应用，且不会对自然环境造成污染。

其次，草酸二甲酯的熔融温度在54℃左右，且在熔融状态下草酸二甲酯是一种溶解性比较好的溶剂，从而草酸二甲酯在熔融的状态可以充分溶解双酚A和异山梨醇，进而相对于其他的二甲酯的原料而言大大降低了酯化反应的温度，提高了反应的安全性能。

同时，在酯化反应的过程中加入MoO₃/TiO₂-SiO₂催化剂，MoO₃/TiO₂-SiO₂催化剂在保证酯化反应的反应速率同时，也降低了酯化反应的温度，而且该催化剂在每次使用之后其失活率不足5％，因此，在该酯化反应中MoO₃/TiO₂-SiO₂催化剂的重复利用率比较高，大大降低了生产的成本。

附图说明

图1是一种聚草酸酯合成工艺流程图。

具体实施方式

参照图1对本发明的实施例做进一步说明。

一种聚草酸酯合成工艺，包括以下步骤：