[发明专利]一种PBS树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PBS树脂组合物及其制备方法，包括组分：i)聚丁二酸丁二酯；ii)丁二酸酐。其中，基于PBS树脂组合物的总重量，丁二酸酐的重量含量为0.5ppm‑2000ppm。其具有较高的分子量及较低的酸值，大大扩宽了PBS树脂的应用领域。

技术领域

本发明属于高分子材料合成领域，具体涉及一种PBS树脂组合物及其制备方法。

背景技术

聚丁二酸丁二酯是丁二酸与丁二醇的共聚物。PBS树脂的力学性能优异，可与传统的聚丙烯、聚乙烯塑料媲美，此外，PBS还具有很好的加工性能，可以用注塑、吹塑、吹膜、层压、发泡、纺丝等成型方法进行加工，故而用途极为广泛，有望在未来大规模代替石油基不可降解材料，具有巨大的应用价值。

目前，PBS没有得到大规模应用，除了由于其生产单体和成本相对于传统聚烯烃材料高以外，分子量较低，酸值较高是限制其应用的重要因素。通常PBS树脂采用熔融缩聚的方法制备，由于聚合温度高，反应时间长，会使聚酯发生脱羧等副反应，使分子量降低。这样的聚酯无法作为材料使用。脂肪族聚酯只有重均分子量超过10万才具有良好的综合性能。为此，人们采用多种方法来提高聚酯的分子量。

中国专利申请CN01144134.8公开了一种制备脂肪族二元酸二元醇酯的方法。该反应通过在二元酸与二元醇酯化与缩聚两阶段分别加入催化剂的方法，提高催化剂反应活性，制备了重均分子量在7w-14w的聚酯。但此段分子量的脂肪族聚酯仍然无法应用于吹膜、吸塑等方面的应用。

美国专利申请US5306787公开了一种脂肪族聚酯的制备方法。为得到高分子量聚酯，该发明通过加入而异氰酸酯作为扩链剂，与二元酸、过量二元醇熔融聚合得到的羟基封端预聚物反应，可得到高分子量的脂肪族聚酯。但异氰酸酯具有毒性，限制了该树脂在食品领域的应用。

制备具有高分子量，低酸值的PBS树脂成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PBS树脂组合物，其具有较高的分子量及较低的酸值，大大扩宽了PBS树脂的应用领域。

为达到以上发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种PBS树脂组合物，包括如下组分：

i)聚丁二酸丁二酯；

ii)丁二酸酐；

其中，基于PBS树脂组合物的总重量，丁二酸酐的重量含量为0.5ppm-2000ppm。

本发明中的丁二酸酐的重量含量采用如下方法测试：精确称量0.2g的PBS树脂组合物加入4ml的玻璃瓶中，加氯仿溶解，待PBS树脂组合物完全溶解后，加入10mg/Kg正己基苯溶液，通过GC-MS测试所配溶液中丁二酸酐的峰面积，根据所配溶液中丁二酸酐的峰面积和丁二酸酐标准曲线即可计算得到PBS树脂组合物中丁二酸酐的含量；标准曲线由丁二酸酐/正己基苯溶液标定。丁二酸酐的含量采用内标法计算得到。

本发明中，所述组分i)在190℃，12.5kg条件下测得的熔体质量流动速率MFR为10g/10min-100g/10min。

本发明中，所述PBS树脂组合物在苯酚-三氯甲烷混合溶剂中溶解，氢氧化钾-苯甲醇标定，得到的酸值为0mol/t-80mol/t。

本发明中，所述PBS树脂组合物在三氯甲烷中溶解后，通过凝胶色谱仪测得重均分子量在1.5-3.5×10⁵g/mol之间。

在PBS分子链中，酯键是最主要的官能团。酯键在高温下会发生断裂会发生脱羧反应，使分子链的一端是羧基，另一端为乙烯基。当两个相邻的酯键发生断裂时会生成丁二酸。丁二酸又会进一步的脱水形成丁二酸酐。因此PBS树脂中会存在微量丁二酸酐。