[发明专利]一种粗交酯的提纯方法及应用

说明书

本发明提供了一种粗交酯的提纯方法，包括以下步骤：A)将粗交酯与溶剂在60～150℃下混合，得到混合溶液；所述溶剂选自ε‑己内酯、δ‑戊内酯和γ‑戊内酯中的一种或几种；B)将所述混合溶液冷却析晶，离心分离后得到纯化后的交酯。本发明提供的提纯方法可有效除去粗丙交酯中的meso‑丙交酯和酸性杂质，还可有效除去粗乙交酯中的酸性杂质，最终得到交酯纯度较高，为聚合级交酯，同时，收率较高。另外，本发明得到的纯化后的交酯不用脱除微量残留的溶剂，可直接进行聚合，残留溶剂可以得到有效利用。

技术领域

本发明涉及高分子合成技术领域，尤其涉及一种粗交酯的提纯方法及应 用。

背景技术

聚乳酸或聚乙交酯是可降解聚酯，具有良好的力学强度和可加工性能， 可部分替代传统的石油基塑料。聚乳酸目前已实现规模化生产，成本不断降 低，而废弃的聚乳酸可在土壤中生物降解，有望解决“白色污染”的环境难题。 聚乳酸的工业化生产，通常是由L-乳酸经过低聚脱水、裂解制备丙交酯、纯 制后聚合级L-丙交酯经由开环聚合制备聚L-乳酸。同样，聚乙交酯通过低聚 乙醇酸经过裂解制备乙交酯，乙交酯经过精制后开环聚合制备高分子量的聚 乙交酯。因此丙交酯单体或乙交酯单体的纯度，决定聚乳酸、聚乙交酯树脂 的分子量，因此单体纯度是聚合工艺的关键。

工业上，L-乳酸的低聚物经过裂解制备粗丙交酯，其组成含有90～97％L- 丙交酯，2～9％内消旋丙交酯(meso-LA)和少量乳酸及其低聚物。因此粗丙 交酯的纯制，主要是分离出meso-LA提高丙交酯的光学纯度，进而提高聚乳 酸的光学纯度，脱除乳酸及其低聚物，减少其对聚合影响，获得高分子量聚 乳酸。而乙醇酸没有手性结构，因此乙交酯的纯制主要是除去微量的酸性杂 质。交酯中丙交酯的研究较多，因此以丙交酯为例，介绍交酯的提纯方法。 目前提纯交酯的方法包括：1、精馏或者蒸馏提纯：利用沸点的差异，实现丙 交酯的分离(CN201510704926.3)；2、熔融结晶提纯：利用熔点的差异实现丙 交酯的分离(US6310218，CN108031141)；3、溶剂重结晶：利用组分在有机溶 剂中溶解度的不同实现分离(CN100343246，CN100343247，CN102875522)。 其中，溶剂重结晶方法采用溶剂溶解丙交酯后得到饱和丙交酯溶液，经冷却 后丙交酯晶体析出，利用过滤或者离心实现溶剂与晶体的分离提纯，整个生 产工艺简单，设备投资少，是一种重要分离提纯丙交酯的手段。

当前，重结晶提纯丙交酯的方法，采用有机溶剂包括乙酸乙酯、乙醇等， 先形成丙交酯的溶液，然后溶液降温使得丙交酯结晶析出，达到纯制目的。 然而，少量残存于纯制丙交酯中的溶剂，在高温聚合阶段会受热形成蒸气影 响生产，因而，需在聚合工艺前除去。现有技术脱除残留溶剂多采用减压抽 真空的办法，能耗较高，生产效率较低，脱除效率有待于提高；另外残留溶 剂难以回收，污染环境。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种粗交酯的提纯方法及 应用，采用本发明提供的提纯方法不仅可以获得高纯度和高收率的交酯，同 时残留溶剂可以得到有效利用。

本发明提供了一种粗交酯的提纯方法，包括以下步骤：

A)将粗交酯与溶剂在60～150℃下混合，得到混合溶液；所述溶剂选自ε- 己内酯、δ-戊内酯和γ-戊内酯中的一种或几种；

B)将所述混合溶液冷却析晶，离心分离后得到纯化后的交酯。

优选的，所述粗交酯包括粗丙交酯或粗乙交酯。

优选的，所述粗丙交酯包括70～99wt％的丙交酯、0.5～25wt％的内消旋 meso-丙交酯和0.5～5wt％的乳酸及低聚乳酸；所述粗丙交酯中各组分含量之 和为100％。

优选的，所述粗丙交酯中游离羧基总含量为10～412mmol/kg。

优选的，所述粗乙交酯包括85～99wt％的乙交酯和0.5～15wt％的乳酸及 低聚乳酸；所述粗乙交酯中各组分含量之和为100％；