[发明专利]低结晶度PBS及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低结晶度PBS及其制备方法，属于高分子材料加工技术领域。本发明的低结晶度PBS采用如下方法制备得到：以丁二酸和1,4‑丁二醇缩聚得到PBS，在所述缩聚的阶段还添加了端羟基聚丁二烯。本发明的低结晶度的PBS，其脆性大大改善，透明性也较纯PBS有所改善，可应用于生产包装、薄膜、生物医用高分子材料等领域。同时该低结晶度的PBS和纯PBS一样具有良好的生物降解性，其拓宽了生物降解塑料的领域。

技术领域

本发明涉及一种低结晶度PBS及其制备方法，属于高分子材料加工技术领域。

背景技术

随着社会的发展，环境问题备受人们的广泛关注，近年来，塑料带来的“白色污染”已 经严重的影响了我们的生活。因此，人们对环境友好型的材料的关注越来越密切，同时也国 家通过出台“禁塑令”来干预塑料的使用问题。生物降解塑料作为21世纪的新型材料，由于 其具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解，对环境十分友好，不会带来污染 问题，目前已成为广泛的研究热点。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，作为脂肪族的聚酯，具有 完全生物降解性，其广泛应用于生产包装、薄膜、生物医用高分子材料等领域。

纯的PBS的合成方法包括生物发酵法和化学合成法两种方法,其中化学合成法主要包 括：a.以丁二酸和丁二醇直接缩聚得到PBS的直接酯化法；b.以二元酸二甲酯与等量的二元 醇，在催化剂存在下，高温、高真空脱甲醇进行酯交换反应得到聚酯的酯交换反应法；c.扩 链反应，利用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应，提高聚酯相对分子质量。常用的扩链 剂主要有酸酐及二异氰酸酯等。

纯的PBS由于其分子链段的规整性且没有支链，使得其结晶度较大，所以PBS的脆性较 大，透明性差。

为此，为此人们对PBS进行了较多的改近，主要包括：PBS基脂肪族聚酯、PBS基共聚塑料、PBS基共混塑料。PBS基脂肪族聚酯包括加入己二酸、乙二醇等共聚组分。PBS基共 聚塑料包括PBS中引入适量的芳环共聚组分，既可提高其熔点又能保留生物降解性。随着引入芳环量的增加，聚合物的结晶度下降，降解性先上升，后下降出现了极大值。PBS基共混塑料将PBS与普通塑料共混可提高PBS的机械性能、降低成本。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种新的低结晶度PBS。

为达到本发明的第一个目的，本发明的低结晶度PBS采用如下方法制备得到：

以丁二酸和1,4-丁二醇缩聚得到PBS，在所述缩聚的阶段还添加了端羟基聚丁二烯。

在一种具体实施方式中，所述1,4-丁二醇与丁二酸的醇酸摩尔比为1.1～1.5：1，所述端 羟基聚丁二烯的质量占醇总质量的5％。

所述醇酸摩尔比是指羟基与羧基的摩尔比。

所述端羟基聚丁二烯的质量占醇总质量的5％中的醇总质量是指1,4-丁二醇的总质量。

在一种具体实施方式中，所述端羟基聚丁二烯为HTPB1000、HTPB2500、HTPB3000中的至少一种。

在一种具体实施方式中，所述方法包括：

a.酯化：将丁二酸、1，4-丁二醇、催化剂混合，在氮气或惰性气体氛围下升温至120～ 130℃，待反应体系变透明后加热到150～160℃反应1.5～2h；

b.缩聚：在a步骤反应结束后的溶液中加入端羟基聚丁二烯，在温度为220～240℃左右， 压力约为200～50Pa的条件下反应3～3.5h后得到低结晶度PBS；

优选还包括先将a步骤反应产生的水和四氢呋喃副产物排出反应体系后再进行b步骤。

在一种具体实施方式中，所述催化剂为SnCl₂·2H₂O和对甲苯磺酸一水合物复合催化剂。