bs合成与改性培训资料

ContentsIntroduction1Synthesis

method

and

technology2Modification3Conclusion

and

prospect4IntroductionSynthesis脂肪族聚酯的合成方法理论上有生物发酵法和化学合成法两种方法，PBS的合成绝大部分使用的是化学合成法。化学合成法叉包括直接酯化法和酯交换法。多数采用直接聚合的方法。在酯化过程中所用的催化剂主要有钛酸酯类、对甲苯磺酸等。Synthesis·

直接酯化法以丁二酸和丁二醇直接缩聚得到PBS，其合成方法由两步完成:先在较低的反应温度下将二元酸与过量的二元醇进行酯化，形成端羟基预聚物;然后在高温、高真空和催化剂的存在下脱除二元醇，得到PBS聚酯Synthesis·

酯交换反应法二元酸二甲酯与等量的二元醇，在催化剂存在下，高温、高真空脱甲醇进行酯交换反应得到PBS聚酯Synthesis·

扩链法在前2种合成反应过程中需不断排除小分子物质，以获得所需相对分子质量的聚酯。但在缩聚反应过程中，特别是在反应后期，温度往往超过200℃时，不可避免地出现脱羧、热降解、热氧化等副反应，从而影响相对分子质量的提高。为了进一步提高相对分子质量，往往选择扩链反应，利用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应提高聚酯相对分子质量。常用的扩链剂主要有酸酐及二异氰酸酯等。synthesis

technology·

熔融缩聚法目前普遍采用的是熔融缩聚法，即是两步合成法。首先在一定的温度下将丁二酸和丁二醇酯化，随后加入催化剂，在高真空下，采用更高的温度进行缩聚反应。synthesis

technology·

溶液缩聚法溶液缩聚法是使用不同的溶剂，在

一定的温度下反应一定的时间让溶剂带走一部分水，丁二酸和丁二醇完成酯化，采用更高的温度进行缩聚反应。synthesis

technology·

熔融溶液相结合中国科学院上海有机化学研究所在PBS共聚酯合成时使用了溶液与熔融相结合的方法，甲苯作溶剂，先溶液法酯化了24h，蒸出甲苯，加入催化剂，再在高温高真空下熔融缩聚得到分子质量高的共聚物，但反应时间太长，可进一步研究改进。synthesis

technology熔融缩聚法缩聚需要高温低压的条件，反应时间较短，生成聚酯相对分子质量高，低温时脱水难，高温可加快脱水但容易产生副反应；溶液缩聚法缩聚温度不是很高，但反应时间过长，生成物的相对分子质量也不是很高；熔融溶液相结合法目前报道的反应时间过长，实验操作也较麻烦。ModificationPBS是一种可商业化利用的脂肪族热塑性聚酯，有着优良的性质，比如生物降解性，熔融可加工型，耐热耐化学性。但是PBS的

其他一些性质不利于应用，比如：刚性差，

气体阻隔性差，熔融之后粘度大对于后处理

不利等。因此，有必要对PBS进行改性。Purposes

of

Modification改性目的降低熔融粘度降低易燃性提高耐热性适当的生物降解性降低气体穿透性高模量Methods

of

Modification共聚改性共混改性其他改性方法改性方法Modification·

共聚改性为了得到具有一些优越的物理性质的PBS，已经研究了PBS和一些不同单体的共聚，例如：酸:adipic

acid(己二酸),terephthalic

acid(对苯二甲酸),methyl

succacid,2,2-dimetyl

succinic,benzyl

succinic

acid,etc.醇:ethylene

glycol(乙二醇)，1,3-propanedio(1,3-丙二醇),etc.共聚改性的组分有脂肪族组分和芳香族组分。添加脂肪族组分可改善其脆性和提高其生物降解性。芳香族组分的加入可以提高PBS的刚性和熔点，改善力学性能。Modification分子量备注性能熔点114℃，特性粘度175mg/L,拉伸强度37.5Mpa，断裂伸长率354.5%，结晶度56.2%PBS共聚改性示例原料与 化剂丁二酸，丁二醇己二醇，Sncl2Mn

78912Mw

252992十氢萘作溶剂，

化剂为憎水性，不容易失活。丁二酸，丁二醇7-octene-1,2-diol, 化剂为titanium(IV)butoxide丁二酸，丁二醇，甲基Mn

2.81*104Mw

1.43*104Tg-37.8℃,熔点114.5℃，DHm为86.9（J/g）—丁二酸， 化剂为钛酸四丁酯富马酸（BF），丁二酸—PBSM-10的Tg为36℃，熔点为117℃，结晶度为59.7%Tg随甲基丁二酸增加而下降，丁二醇， 化剂为四Mn为0.65万至1.9万PBF的熔点为139℃随着聚合物中BF含量的增加，聚合物的熔点增加异丙氧基钛对苯二甲酸二甲酯，丁二酸，丁二醇，ARCOS,聚乙二醇1000化剂为钛酸四丁酯和醋酸镁，抗氧剂Irganox1010及Irgafon168M为4.75万nMw为6.23万特性粘度为1.66dL/g。弹性模量为22.19Mpa，断裂伸长率为671.78%，拉伸强度为16.71MPa。当PBS摩尔含量小于40%时，随MPBS增

加，材料弹性模量，断裂强度，及屈服强度逐渐下降，而断裂延伸率增加约1.5倍。ModificationPBS的共聚物多羟基丁酸盐聚乳酸淀粉·

共混改性两种聚合物的共混是改善材料性能的一种很有前景的方法。将PBS与普通高分子材料共混可提高PBS的机械性能，并能降低成本。PBSModification辐射交联改善力学性能，提升弹性模量和屈服强度降低断裂伸长率1提高拉伸性

能和柔韧性，降低断裂伸长率纤维改性2成核剂改性细化了PBS

的球晶尺寸，使球晶规整均匀，提高其结晶温度3表面改性使用O2PⅢ和N2PⅢ对PBS进行表面改性，提高了试样表面亲水性4其他改性方法Conclusion

and

prospect现在研究热点主要集中在以下几个方面：创新合成途径，改进生产工艺以得到高分子量的

PBS聚合物；对PBS进行改性或与其他材料复合制成综合性能优异的复合材料；寻找价格低、来