本发明涉及合成树脂及塑料技术领域,具体涉及一种可降解聚丁二酸丁二酯用催化剂的制备方法。
背景技术:
聚丁二酸丁二酯是一种新型的可生物降解高分子材料。对于聚丁二酸丁二酯的合成,催化剂不仅影响缩聚合的时间、副反应发生几率,而且还影响产物的色相及其相对分子质量。对合成聚丁二酸丁二酯用催化剂的研究报道很多,主要有Sb,Ti,Ge等金属化合物。考虑到无毒、环保和安全等因素,主要采用Ti系催化剂。虽然各种Ti催化剂的活性中心均为Ti离子,但由于组成、基团的不同,各催化剂在缩聚合体系内有不同的特性,进而影响其催化性能。
技术实现要素:
本发明旨在提出一种可降解聚丁二酸丁二酯用催化剂的制备方法。
本发明的技术方案在于:
可降解聚丁二酸丁二酯用催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)取约0.3 g已处理好的二氧化硅放入干燥的烧杯中,加入20 mL乙醇,超声分散约;将分散好的二氧化硅-乙醇乳状液倒入三颈烧瓶中,向三颈瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力搅拌器剧烈搅拌;在另一个烧瓶中加入的钛酸四丁酯和乙醇,搅拌使钛酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后将钛酸四丁酯的乙醇溶液加入三颈瓶中,回流,然后再搅拌2.0~2.2 h,即为二氧化钛溶胶包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化钛凝胶包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si复合催化剂;
(2)将200 g的丁二酸与1,4-丁二醇反应的酯化物放入500 mL四口烧瓶中,加入上述Ti-Si复合催化剂,抽真空进行缩聚合,待聚合结束,即得聚丁二酸丁二酯。
所述的超声分散的时间为14~20min。
所述的缩聚合的温度为245~260℃。
所述的缩聚合反应时的体系压力为50 Pa以下。
所述的将聚丁二酸丁二酯在氮气保护下取样,于室温冷却保存。
所述的回流的时间为1.2~1.5 h。
本发明的技术效果在于:
本发明该Ti-Si复合催化剂合成的PBS的特性黏数为1.74 g/dL,羧基含量为31 mmol/kg,熔融温度为115.1 ℃,结晶温度为74.3 ℃,色相L=81.3,B=4.36。所制Ti-Si复合催化剂优于生产聚丁二酸丁二酯的常用催化剂。
具体实施方式
可降解聚丁二酸丁二酯用催化剂的制备方法,包括如下步骤:
实施例 1
(1)取约0.3 g已处理好的二氧化硅放入干燥的烧杯中,加入20 mL乙醇,超声分散约;将分散好的二氧化硅-乙醇乳状液倒入三颈烧瓶中,向三颈瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力搅拌器剧烈搅拌;在另一个烧瓶中加入的钛酸四丁酯和乙醇,搅拌使钛酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后将钛酸四丁酯的乙醇溶液加入三颈瓶中,回流,然后再搅拌2.0~2.2 h,即为二氧化钛溶胶包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化钛凝胶包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si复合催化剂;
(2)将200 g的丁二酸与1,4-丁二醇反应的酯化物放入500 mL四口烧瓶中,加入上述Ti-Si复合催化剂,抽真空进行缩聚合,待聚合结束,即得聚丁二酸丁二酯。
实施例2
取约0.3 g已处理好的二氧化硅放入干燥的烧杯中,加入20 mL乙醇,超声分散约;将分散好的二氧化硅-乙醇乳状液倒入三颈烧瓶中,向三颈瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力搅拌器剧烈搅拌;在另一个烧瓶中加入的钛酸四丁酯和乙醇,搅拌使钛酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后将钛酸四丁酯的乙醇溶液加入三颈瓶中,回流,然后再搅拌2.0~2.2 h,即为二氧化钛溶胶包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化钛凝胶包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si复合催化剂;
将200 g的丁二酸与1,4-丁二醇反应的酯化物放入500 mL四口烧瓶中,加入上述Ti-Si复合催化剂,抽真空进行缩聚合,待聚合结束,即得聚丁二酸丁二酯。
其中,所述的超声分散的时间为14min。所述的缩聚合的温度为245℃。所述的缩聚合反应时的体系压力为50 Pa。所述的将聚丁二酸丁二酯在氮气保护下取样,于室温冷却保存。所述的回流的时间为1.2h。
实施例3
取约0.4 g已处理好的二氧化硅放入干燥的烧杯中,加入20 mL乙醇,超声分散约;将分散好的二氧化硅-乙醇乳状液倒入三颈烧瓶中,向三颈瓶中加入H2O和冰乙酸,用磁力搅拌器剧烈搅拌;在另一个烧瓶中加入的钛酸四丁酯和乙醇,搅拌使钛酸四丁酯充分溶解在乙醇中,然后将钛酸四丁酯的乙醇溶液加入三颈瓶中,回流,然后再搅拌2.2 h,即为二氧化钛溶胶包覆的二氧化硅,干燥后就可得到二氧化钛凝胶包覆二氧化硅的粉末,即Ti-Si复合催化剂;
将200 g的丁二酸与1,4-丁二醇反应的酯化物放入500 mL四口烧瓶中,加入上述Ti-Si复合催化剂,抽真空进行缩聚合,待聚合结束,即得聚丁二酸丁二酯。
其中,所述的超声分散的时间为20min。所述的缩聚合的温度为260℃。所述的缩聚合反应时的体系压力为50 Pa。所述的将聚丁二酸丁二酯在氮气保护下取样,于室温冷却保存。所述的回流的时间为1.5 h。