[发明专利]一种利用双螺杆反应器制备聚己内酯树脂的方法

说明书

本发明公开了一种利用双螺杆反应器制备聚己内酯树脂的方法，包括：在备料釜中加入ε‑己内酯单体和阴离子催化剂，保持搅拌，釜内温度升至40～100℃后，浇注到双螺杆反应器中，双螺杆反应器螺杆温度100～180℃，双螺杆反应器后端出口直接得到聚己内酯树脂；阴离子催化剂包括氢化钙、甲醇钠中的至少一种。本发明使用特定种类的阴离子催化剂，能快速的引发开环聚合反应，且无有害金属残留，加上采用双螺杆反应器，剪切强、控温容易、后期脱挥简单，副反应少，其制备得到的聚己内酯树脂，有更高的分子量与更窄的分子量分布。

技术领域

本发明涉及聚己内酯制备技术领域，具体涉及一种利用双螺杆反应器制备聚己内酯树脂的方法。

背景技术

聚己内酯是由ε-己内酯(下称己内酯)作为单体聚合得到的一种高分子树脂。作为一种特殊的聚酯树脂，具有无毒、加工性能好、韧性好的特点。除此之外还具有良好的生物降解性与生物相容性，其制品用有一定的形状记忆功能。

聚己内酯被广泛的应用于聚合物增韧改性、医用生物降解制品、药物缓释系统等领域。

公开号为CN109400854A的专利说明书公开了一种通过测定CL(己内酯)单体含水量，来制订聚己内酯高聚物的合成路线，当CL单体含水量过多时，加入四氯化钛(TiCl₄)来对反应进行调节，TiCl₄可跟单体中的水反应，减少水的含量，同时和水的反应产物盐酸可催化CL单体开环聚合；当CL单体含水量不足时，补充引发剂即可。该专利技术根据CL单体含水量对整个反应体系进行调整。

公开号为CN113024787A的专利说明书公开了一种利用[OSSO]型配合物催化ε-己内酯开环聚合的方法。该方法包括以下步骤：氩气气氛下，将金属配合物、助催化剂加入到反应器中，再加入环氧化合物、己内酯，然后在70～170℃下聚合反应0.5～8小时，得到聚己内酯；所述的金属配合物是[OSSO]型金属配合物，是通过二硫醇化合物和溴甲基化合物制备了全新结构的系列[OSSO]型配体，并进一步制得。

公开号为CN112778507A的专利说明书公开了一种耐水解超支化聚己内酯的制备方法，包括以下步骤：(1)将含羟基化合物与磷腈催化剂混合，然后与环氧化合物反应，制备超支化聚醚多元醇；(2)将超支化聚醚多元醇作为大分子引发剂，在磷腈催化剂作用下继续引发己内酯开环聚合反应，制备超支化聚己内酯。

包括以上专利技术在内的现有技术关于聚己内酯的生产方法，其工艺一般都使用反应釜或类似于釜式反应进行开环聚合反应，催化剂多为金属有机物、金属络合物、钛酸酯类、磷腈类等酯化反应催化剂。该工艺催化反应速度慢，反应时间长，而且需要进一步考虑后期脱挥、除去残余催化剂等问题。

为了克服以上问题，研发一种快速且无重金属残留的聚己内酯的制备方法十分有必要。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种利用双螺杆反应器制备聚己内酯树脂的方法，该方法使用特定种类的阴离子催化剂，能快速的引发开环聚合反应，且无有害金属残留，加上采用双螺杆反应器，剪切强、控温容易、后期脱挥简单，副反应少，其制备得到的聚己内酯树脂，有更高的分子量与更窄的分子量分布。

具体技术方案如下：

一种利用双螺杆反应器制备聚己内酯树脂的方法，包括：在备料釜中加入ε-己内酯单体和阴离子催化剂，保持搅拌，釜内温度升至40～100℃后，浇注到双螺杆反应器中，双螺杆反应器螺杆温度100～180℃，双螺杆反应器后端出口直接得到聚己内酯树脂；

所述阴离子催化剂包括氢化钙、甲醇钠中的至少一种。

本发明采用双螺杆反应器的好处是，对比釜式反应器，双螺杆反应器剪切返混能力强，传质传热迅速，可更加精准的控制反应温度，有效减少副反应，缩短反应时间。且双螺杆反应器为连续式生产，生产自动化程度高，稳定性好，还避免了釜内高粘度熔体挂壁，更换牌号、清理均较为方便。