本发明涉及生物降解材料技术领域，尤其涉及一种pbat-pla嵌段共聚物的开环聚合方法。
背景技术：
聚乳酸集资源可再生性、生物完全降解性、以及生物相容性、可加工性、透明性于一身，被誉为本世纪最有发展前途的生物化工合成高分子新型绿色环保材料。然而聚乳酸存在断裂伸长率低、冲击强度差、韧性差的缺点，缺乏弹性和柔性，难以满足某些实际使用要求，限制了它的应用。因此需要对聚乳酸进行增韧改性，传统的方法包括物理改性和化学改性的方法。例如采用pbat与聚乳酸直接共混加工的工艺制备的pbat-pla共混物。现有技术采用丙交酯与pbat在催化剂作用下直接开环聚合反应制得嵌段共聚物，重均分子量不高且收率低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种pbat-pla嵌段共聚物的开环聚合方法，嵌段共聚物产量高。
为了解决上述技术问题，本发明提供的pbat-pla嵌段共聚物的开环聚合方法是这样实现的：
一种pbat-pla嵌段共聚物的开环聚合方法，包括以下步骤：在具有预聚物pbat的反应釜中投入脂肪族二元醇，制备得两端带有羟基的pbat；将所述两端带有羟基的pbat和丙交酯投入反应釜，待釜中物料完全熔融后，加入催化剂b，反应后得pbat-pla嵌段共聚物。
可选的，所述脂肪族二元醇为：乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、己二醇和1，4-环己二醇中的一种或多种。
可选的，所述脂肪族二元醇与所述预聚物pbat的的摩尔比为1：0.1～2。
可选的，所述催化剂b的用量为反应物质总量的0.01%-0.5%。
可选的，所述催化剂b选自sn基催化剂中的一种或多种，或zn基催化剂中的一种或者多种。
可选的，所述sn基催化剂包括：辛酸亚锡、二水合氯化亚锡、氧化亚锡、氯化亚锡脱水物和四苯基锡。
可选的，所述zn基催化剂包括：锌粉末、二乙基锌、辛酸锌、醋酸锌、氧化锌和氯化锌。
可选的，所述两端带有羟基的pbat和所述丙交酯反应的重量比为1～10：1～10。
可选的，所述加入催化剂b后，真空度控制在5-10000pa。
可选的，所述pbat-pla嵌段共聚物重均分子量为18000-200000。
本发明提供的pbat-pla嵌段共聚物的开环聚合方法，两端带羟基的pbat和丙交酯在物料完全熔融的条件下，开环反应制得pbat-pla嵌段共聚物，相对于现有技术中pbat直接与丙交酯反应最终所得产物，重均分子量高且收率高。
附图说明
图1是本发明提供实施例1-3制备的pbat-pla嵌段共聚物表征分子量的凝胶渗透色谱图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的pbat-pla嵌段共聚物的开环聚合方法，包括以下步骤：
步骤101、在具有预聚物pbat的反应釜中投入脂肪族二元醇，制备得两端带有羟基的pbat。
步骤102、将两端带有羟基的pbat和丙交酯投入反应釜，待釜中物料完全熔融后，加入催化剂b，反应后得pbat-pla嵌段共聚物。
步骤101中预聚物pbat，由以下方法制备：在反应釜中投入己二酸、对苯二甲酸二甲酯、1,4-丁二醇，投料己二酸、对苯二甲酸二甲酯、1,4-丁二醇的摩尔比为1～2：1～2：2～4，通氮气保护，加热到140-160℃，待反应釜中物料完全熔融后，加入催化剂a，抽真空至0.02-0.06mpa，直接缩聚反应1-2h，之后在1-2h内梯度升温至210-230℃，真空度控制在5-2000pa，继续直接缩聚反应1-5h，得到预聚物pbat。其中，催化剂a为钛系催化剂，选自钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、氯化钛、二氧化钛中的一种或者多种，优选地选用钛酸四丁酯。催化剂a的用量占反应总物的0.001%-0.5%。
步骤101中，在具有预聚物pbat的反应釜中投入脂肪族二元醇，进行直接缩聚反应，真空度控制在5-2000pa，反应0.1-2h后出料得到两端带有羟基的pbat，重均分子量为10000-100000。直接缩聚反应脱除的小分子包括水、甲醇等小分子。
其中，脂肪族二元醇为乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、己二醇和1，4-环己二醇中的一种或多种。脂肪族二元醇与预聚物pbat的的摩尔比为1：0.1～2。
步骤102中，投料两端带有羟基的pbat和l-丙交酯的重量比为1～10：1～10，温度控制在120-200℃，待釜中物料完全熔融后，加入催化剂b，真空度控制在5-10000pa，反应1-10h后，l-丙交酯开环聚合最终得到pbat-pla嵌段共聚物，出料得到产品，重均分子量为18000-200000。
其中，催化剂b的用量为反应物质总量的0.01%-0.5%，催化剂b选自sn基催化剂中的一种或多种，或zn基催化剂中的一种或者多种。sn基催化剂包括：辛酸亚锡、二水氯化亚锡、氧化亚锡、氯化亚锡脱水物和四苯基锡。zn基催化剂包括：锌粉末、二乙基锌、辛酸锌、醋酸锌、氧化锌和氯化锌。
为了更进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的pbat-pla嵌段共聚物的开环聚合方法进行详细的说明。
实施例一
在反应釜中投入己二酸146g、对苯二甲酸二甲酯194g、1,4-丁二醇216g，通氮气保护，加热到140，待反应釜中物料完全熔融后，加入钛酸四丁酯5.56mg。抽真空至0.06mpa，反应2h，之后在1h内梯度升温至230℃，真空度控制在1000pa，继续反应5h,得到预聚物pbat。之后加入乙二醇5.8g进行直接缩聚反应，真空度控制在1000pa，反应0.1h后出料得到两端带有羟基的pbat，重均分子量为60000。
两端带有羟基的pbat60g和l-丙交酯60g投入反应釜中。温度控制在160℃，待釜中物料完全熔融后，加入辛酸亚锡6mg，真空度控制在100pa，反应5h后，l-丙交酯开环聚合最终得到pbat-pla嵌段共聚物，出料得到产品，如图1所示曲线a，计算得到本实施例制备的pbat-pla嵌段共聚物的重均分子量为100000，收率达96%。
实施例二
在反应釜中投入己二酸146g、对苯二甲酸二甲酯97g、1,4-丁二醇135g，通氮气保护，加热到160℃，待反应釜中物料完全熔融后，加入钛酸四丁酯37.8mg。抽真空至0.02mpa，反应2h，之后在2h内梯度升温至220℃，真空度控制在500pa，继续反应4h。得到预聚物pbat，之后加入己二醇4.5g进行直接缩聚反应，真空度控制在5pa，反应2h后出料得到两端带有羟基的pbat，重均分子量为100000。
两端带有羟基的pbat60g和l-丙交酯60g投入反应釜中。温度控制在200℃，待釜中物料完全熔融后，加入辛酸亚锡60mg，真空度控制在500pa，反应10h后，l-丙交酯开环聚合最终得到pbat-pla嵌段共聚物，出料得到产品，如图1所示曲线b，计算得到本实施例制备的pbat-pla嵌段共聚物的重均分子量为200000，收率达97.5%。
实施例三
在反应釜中投入己二酸73g、对苯二甲酸二甲酯194g、1,4-丁二醇135g，通氮气保护，加热到150℃，待反应釜中物料完全熔融后，加入钛酸四丁酯2.01g。抽真空至0.04mpa，反应2h，之后在1h内梯度升温至210℃，真空度控制在800pa，继续反应1h。得到预聚物pbat，之后加入二乙二醇4.3g进行直接缩聚反应，真空度控制在2000pa，反应1h后出料得到两端带有羟基的pbat，重均分子量为10000。
两端都是羟基的pbat60g和l-丙交酯60g投入反应釜中。温度控制在120℃，待釜中物料完全熔融后，加入辛酸亚锡30mg，真空度控制在1000pa，反应1h后，l-丙交酯开环聚合最终得到pbat-pla嵌段共聚物，出料得到产品，如图1所示曲线c，计算得到本实施例制备的pbat-pla嵌段共聚物的重均分子量为18000。
实施例四
制备预聚物pbat步骤同实施例一，催化剂a选择钛酸四异丙酯；之后加入1,2-丁二醇进行直接缩聚反应，真空度控制在1500pa，反应1.5h后出料得到两端带有羟基的pbat，重均分子量为80000。
两端带有羟基的pbat60g和l-丙交酯60g投入反应釜中。温度控制在160℃，待釜中物料完全熔融后，加入二水氯化亚锡，真空度控制在1000pa，反应5h后，l-丙交酯开环聚合最终得到pbat-pla嵌段共聚物，出料得到产品，计算得到本实施例制备的pbat-pla嵌段共聚物的重均分子量为180000，收率达95.6%。
实施例五
制备预聚物pbat步骤同实施例二，催化剂a选择二氧化钛；之后加入二乙二醇进行直接缩聚反应，真空度控制在1000pa，反应1h后出料得到两端带有羟基的pbat，重均分子量为50000。
两端带有羟基的pbat60g和l-丙交酯60g投入反应釜中。温度控制在160℃，待釜中物料完全熔融后，加入二乙基锌，真空度控制在9000pa，反应2h后，l-丙交酯开环聚合最终得到pbat-pla嵌段共聚物，出料得到产品，计算得到本实施例制备的pbat-pla嵌段共聚物的重均分子量为20000，收率达94.6%。
实施例六
制备预聚物pbat步骤同实施例三，催化剂a选择钛酸四乙酯；之后加入4-环己二醇进行直接缩聚反应，真空度控制在500pa，反应1h后出料得到两端带有羟基的pbat，重均分子量为10000。
两端带有羟基的pbat60g和l-丙交酯60g投入反应釜中。温度控制在160℃，待釜中物料完全熔融后，加入二乙基锌，真空度控制在10pa，反应9h后，l-丙交酯开环聚合最终得到pbat-pla嵌段共聚物，出料得到产品，计算得到本实施例制备的pbat-pla嵌段共聚物的重均分子量为18000，收率达96%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。