[发明专利]一种聚乙醇酸的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚乙醇酸的制备方法，包括步骤：(1)使乙醇酸单体和/或乙醇酸酯类单体缩聚得到分子量为M_w的物料；(2)使分子量为M_w的物料和分子量为M_w’的聚乙醇酸混合，反应得到分子量为M_w1的物料；(3)使分子量为M_w1的物料聚合得到聚乙醇酸；所述M_w’与M_w的数值比在10以上。

技术领域

本发明涉及聚合物制备领域，尤其涉及一种聚乙醇酸的制备方法。

背景技术

聚乙醇酸，又称聚乙交酯(polyglycolic acid，简称PGA)，是一种生物可降解的脂肪族聚合物，其可在微生物或生物体内酶或酸、碱的催化下水解，最终形成二氧化碳和水，是极具发展潜力的可降解材料。

目前，聚乙醇酸的制备主要有两种工艺路线，一种是利用乙醇酸或乙醇酸酯类物质(例如乙醇酸甲酯)直接酯化缩聚来制备聚乙醇酸，也称为一步法，另一种是先通过乙醇酸或乙醇酸酯类物质(例如乙醇酸甲酯)缩聚以制得分子量不高的聚合物，然后将该分子量不高的聚合物加热裂解成环以形成乙交酯，再通过乙交酯的开环聚合来制备聚乙醇酸，也称为两步法。

一步法工艺存在以下技术问题：1)若采用乙醇酸进行酯化缩聚，使用市面常用的催化剂，乙醇酸反应速度慢，反应流程耗时长(例如通常情况下超过40小时)；2)若采用乙醇酸酯类物质(例如乙醇酸甲酯)进行酯化缩聚，往往会有10-30％甚至更多的单体在酯化可逆反应中未参与反应而被脱出体系，以致单体转化率偏低，最终的反应收率远低于理论收率；3)制得的聚乙醇酸分子量不高(通常分子量小于2万，甚至小于1万)，以致成型加工时熔体强度不够，难以用于加工成型材料。

因此，本领域迫切需要提供一种高效安全，可有效提高单体转化率和产物收率，并能有效缩短反应周期的制备聚乙醇酸的方法。

发明内容

本发明旨在提供一种能够克服本领域现存缺陷的一步法制备聚乙醇酸的方法。

本发明提供一种聚乙醇酸的制备方法，所述方法包括步骤：

(1)使乙醇酸单体和/或乙醇酸酯类单体缩聚得到分子量为M_w的物料；

(2)使分子量为M_w的物料和分子量为M_w’的聚乙醇酸混合，反应得到分子量为M_w1的物料；和

(3)使分子量为M_w1的物料聚合得到聚乙醇酸；

所述M_w’与M_w的数值比在10以上。

在另一实施方式中，所述M_w’与M_w的数值比为20-100；优选为25-50。

在另一实施方式中，以步骤(1)所述的乙醇酸单体和/或乙醇酸酯类单体的质量计，步骤(2)中分子量为M_w’的聚乙醇酸的用量为其5-50％；优选10-20％。

在另一实施方式中，所述M_w为100-3000，优选为400-1500。

在另一实施方式中，所述M_w1为M_w的1.1-1.7倍，例如但不限于，1.2-1.5倍。

在另一实施方式中，步骤(2)中分子量为M_w’的聚乙醇酸来自步骤(3)得到的聚乙醇酸。

在另一实施方式中，步骤(1)所述缩聚在180-200℃下进行。

在另一实施方式中，步骤(1)所述缩聚在绝对压力200-500kPa下进行。