本發明涉及合成樹脂及塑料技術領域,具體涉及一種可降解聚丁二酸丁二酯用催化劑的制備方法。
背景技術:
聚丁二酸丁二酯是一種新型的可生物降解高分子材料。對于聚丁二酸丁二酯的合成,催化劑不僅影響縮聚合的時間、副反應發生幾率,而且還影響產物的色相及其相對分子質量。對合成聚丁二酸丁二酯用催化劑的研究報道很多,主要有Sb,Ti,Ge等金屬化合物??紤]到無毒、環保和安全等因素,主要采用Ti系催化劑。雖然各種Ti催化劑的活性中心均為Ti離子,但由于組成、基團的不同,各催化劑在縮聚合體系內有不同的特性,進而影響其催化性能。
技術實現要素:
本發明旨在提出一種可降解聚丁二酸丁二酯用催化劑的制備方法。
本發明的技術方案在于:
可降解聚丁二酸丁二酯用催化劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)取約0.3 g已處理好的二氧化硅放入干燥的燒杯中,加入20 mL乙醇,超聲分散約;將分散好的二氧化硅-乙醇乳狀液倒入三頸燒瓶中,向三頸瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力攪拌器劇烈攪拌;在另一個燒瓶中加入的鈦酸四丁酯和乙醇,攪拌使鈦酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后將鈦酸四丁酯的乙醇溶液加入三頸瓶中,回流,然后再攪拌2.0~2.2 h,即為二氧化鈦溶膠包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化鈦凝膠包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si復合催化劑;
(2)將200 g的丁二酸與1,4-丁二醇反應的酯化物放入500 mL四口燒瓶中,加入上述Ti-Si復合催化劑,抽真空進行縮聚合,待聚合結束,即得聚丁二酸丁二酯。
所述的超聲分散的時間為14~20min。
所述的縮聚合的溫度為245~260℃。
所述的縮聚合反應時的體系壓力為50 Pa以下。
所述的將聚丁二酸丁二酯在氮氣保護下取樣,于室溫冷卻保存。
所述的回流的時間為1.2~1.5 h。
本發明的技術效果在于:
本發明該Ti-Si復合催化劑合成的PBS的特性黏數為1.74 g/dL,羧基含量為31 mmol/kg,熔融溫度為115.1 ℃,結晶溫度為74.3 ℃,色相L=81.3,B=4.36。所制Ti-Si復合催化劑優于生產聚丁二酸丁二酯的常用催化劑。
具體實施方式
可降解聚丁二酸丁二酯用催化劑的制備方法,包括如下步驟:
實施例 1
(1)取約0.3 g已處理好的二氧化硅放入干燥的燒杯中,加入20 mL乙醇,超聲分散約;將分散好的二氧化硅-乙醇乳狀液倒入三頸燒瓶中,向三頸瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力攪拌器劇烈攪拌;在另一個燒瓶中加入的鈦酸四丁酯和乙醇,攪拌使鈦酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后將鈦酸四丁酯的乙醇溶液加入三頸瓶中,回流,然后再攪拌2.0~2.2 h,即為二氧化鈦溶膠包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化鈦凝膠包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si復合催化劑;
(2)將200 g的丁二酸與1,4-丁二醇反應的酯化物放入500 mL四口燒瓶中,加入上述Ti-Si復合催化劑,抽真空進行縮聚合,待聚合結束,即得聚丁二酸丁二酯。
實施例2
取約0.3 g已處理好的二氧化硅放入干燥的燒杯中,加入20 mL乙醇,超聲分散約;將分散好的二氧化硅-乙醇乳狀液倒入三頸燒瓶中,向三頸瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力攪拌器劇烈攪拌;在另一個燒瓶中加入的鈦酸四丁酯和乙醇,攪拌使鈦酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后將鈦酸四丁酯的乙醇溶液加入三頸瓶中,回流,然后再攪拌2.0~2.2 h,即為二氧化鈦溶膠包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化鈦凝膠包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si復合催化劑;
將200 g的丁二酸與1,4-丁二醇反應的酯化物放入500 mL四口燒瓶中,加入上述Ti-Si復合催化劑,抽真空進行縮聚合,待聚合結束,即得聚丁二酸丁二酯。
其中,所述的超聲分散的時間為14min。所述的縮聚合的溫度為245℃。所述的縮聚合反應時的體系壓力為50 Pa。所述的將聚丁二酸丁二酯在氮氣保護下取樣,于室溫冷卻保存。所述的回流的時間為1.2h。
實施例3
取約0.4 g已處理好的二氧化硅放入干燥的燒杯中,加入20 mL乙醇,超聲分散約;將分散好的二氧化硅-乙醇乳狀液倒入三頸燒瓶中,向三頸瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力攪拌器劇烈攪拌;在另一個燒瓶中加入的鈦酸四丁酯和乙醇,攪拌使鈦酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后將鈦酸四丁酯的乙醇溶液加入三頸瓶中,回流,然后再攪拌2.2 h,即為二氧化鈦溶膠包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化鈦凝膠包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si復合催化劑;
將200 g的丁二酸與1,4-丁二醇反應的酯化物放入500 mL四口燒瓶中,加入上述Ti-Si復合催化劑,抽真空進行縮聚合,待聚合結束,即得聚丁二酸丁二酯。
其中,所述的超聲分散的時間為20min。所述的縮聚合的溫度為260℃。所述的縮聚合反應時的體系壓力為50 Pa。所述的將聚丁二酸丁二酯在氮氣保護下取樣,于室溫冷卻保存。所述的回流的時間為1.5 h。