溶液熔融相结合法合成聚丁二酸丁二醇酯

研究了溶液熔融相结合的方法合成聚丁二酸丁二醇酯(PBS),对聚合反应的催化剂进行了筛选,对其合成工艺中的影响因素进行了研究.在最佳合成工艺下,使用双催化剂可以在4h内得到相对数均分子质量7.55 X 104,分子质量分布1.8781的PBS.     

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的合成工艺及其产业现状浅析

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)综合性能优异,已经发展成为一种重要的可生物降解的高分子材料。本文阐述了目前国内外PBS合成工艺的近期研究进展,对直接酯化法、酯交换法、酸酐法和扩链法制备PBS生产工艺的优缺点进行了对比分析。最后通过对PBS的研究和发展方向进行了展望,指出PBS生产技术的未来方向应该向综合性能高、成本低和绿色环保方向发展。     

溶液熔融法合成聚丁二酸丁二醇酯的工艺研究

该研究采用溶液熔融聚合法对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行合成,采用控制变量法进行反复实验,以反应后的出水量及合成产物的颜色为实验指标分别讨论了合成聚丁二酸丁二醇酯的影响因素:即反应温度、时间及催化剂对合成条件的影响,分析得出了最优的合成工艺条件。     

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的现状及进展

聚丁二酸丁二醇酯是一种性能优良,应用广泛的生物降解塑料。对PBS的性能、应用和生产现状进行了综述,介绍PBS的制备方法和技术进展。     

酶催化合成高分子量聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其材料特性

建立了以固定化南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym-435)作为催化剂,以丁二酸二乙酯和1,4-丁二醇作为原料,酶催化合成聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的工艺。在95℃,真空条件下经过25 h反应,得到重均分子量44000的PBS,分子量分布为1.64。通过红外光谱、核磁共振、元素分析等分析了合成PBS的组成及分子结构。对酶催化聚合反应过程的动力学,以及反应过程中固定化酶的热稳定性进行了研究。通过对PBS材料性能的表征,证明其具有良好的耐热性能、力学性能和生物降解性能。     

聚丁二酸-己二酸丁二醇酯的合成与表征

以1,4-丁二醇及不同比例的己二酸、丁二酸为原料,制备一系列聚丁二酸-己二酸丁二醇酯[P(BS-co-BA)]共聚酯,借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、核磁共振仪(¹H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)以及热重分析仪(TG)等对共聚酯的结构性能进行表征分析。角质酶降解结果表明,在经过16 h后,4种共聚酯降解率均达到80%以上,2种均聚酯均仅为40%左右。其中聚酯酶降解速率为P(BS-co-40%BA)>P(BS-co-60%BA)>P(BS-co-80%BA)>P(BS-co-20%BA)>聚己二酸丁二醇酯(PBA)>聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。综合可知P(BS-co-40%BA)热稳定性相比于PBA更好,降解性能较PBS更好,为最佳共聚酯。     

聚丁二酸丁二醇酯的合成及工艺研究

以丁二酸(SA),1,4-丁二醇(BDO)为原料,通过熔融聚合法合成聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。通过对催化剂筛选及用量、缩聚反应温度、总反应时间和酸醇比等因素对产品粘均分子量影响的探讨,优化出了熔融法合成PBS的最佳工艺条件:选择SnCl2做催化剂,用量在2%(以催化剂加入SA的质量比表示),缩聚反应温度在230℃,总反应时间5h,在酸醇配比为1∶1.1时,反应得到的PBS产品的粘均分子量最大,粘均分子量为5.14×104g/mol,产品颜色为白色。用IR、TG、1H-NMR等表征证明产品合成成功。     

聚丁二酸丁二醇酯的共聚改性

分别以乙二醇、己二醇、己二酸作为聚丁二酸丁二醇酯的共聚组分，合成了丁二酸丁二醇酯丁二酸乙二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯丁二酸己二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯己二酸丁二醇酯共聚物。用FT-IR和^1H-NMR对其进行了结构表征；GPC测试表明改性产物均具有较高的相对分子质量；DSC测试表明其熔点和结晶度较均聚物低，其拉伸强度有所降低，但断裂伸长率显著提高。     

支化改性对聚丁二酸丁二醇酯性能影响

采用直接熔融缩聚法,用丁二酸和丁二醇分别与1,2-丙二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇共聚改性合成得到一系列产物聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-丙二醇酯)(PBSP)、聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-戊二醇酯)(PBST)和聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-己二醇酯)(PBSH).利用乌氏黏度计、1H NMR、DSC等对其摩尔质量、化学结构、热学性能和力学性能进行表征.结果表明,随着共聚酯分子主链上支链长度的增加,数均摩尔质量(Mn)几乎无变化,对应的熔点(Tm)、结晶温度(Te)、结晶度(Xc)、弯曲强度和拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率明显增加.冲击强度变化:PBSP-10＜ PBST-10＜ PBSH-10＜PBS,总体上PBSH-10表现出良好的综合力学性能.     

聚丁二酸丁二醇酯产业现状及技术进展

分析了国内外聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其原料丁二酸、1-4-丁二醇的生产现状;介绍了PBS的合成及改性技术,包括直接酯化法、酯交换法、扩链法、共聚改性和共混改性的研究进展;展望了我国PBS产业的发展趋势,预计到2020年我国PBS需求量将达3 000 kt,市场前景广阔;指出开发环保的丁二酸技术、优化PBS聚合工艺及低成本改性是今后我国PBS产业的研究重点。     

聚丁二酸丁二醇酯的酶促降解研究

以聚丁二酸丁二酯（PBS）薄片为降解底物,利用角质酶对其进行降解研究,考察PBS的酶促降解行为。利用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和热重分析仪等方法对降解前后的PBS薄片进行了表征分析,并进一步采用质谱仪对降解产物进行分析。结果表明,在酶浓度2.5 U/mL、反应温度37 ℃以及pH 7.4的条件下,经16 h降解PBS薄片的降解率可达93.88 %,在降解时间为2 h时有最大降解速率32.97 μg/cm2·h;PBS薄片有片层脱落降解的现象,促进了角质酶的降解作用;随降解时间的延长,PBS相对结晶度逐渐降低,热稳性也呈现下降趋势;PBS被降解成单体或寡聚物。     

Preparation of High-viscous Poly ( butylene succinate )

采用共混、模压的方法利用热固性反应树脂(PME)原位固化反应制备了高黏度的聚丁二酸丁二醇酯(PBS).结果表明,PME交联网络的形成可以使PBS的黏度得到明显提高.采用扫描电子显微镜研究了复合材料的相形态及相容性,表明复合材料存在相分离,是不相容的体系.差示扫描量热测试表明,随着PME含量的增加,复合材料的结晶度先上升后下降;从复合材料拉伸曲线可以明显地发现,加入少量PME可以使复合材料发生从脆性到韧性的转变.     

聚丁二酸丁二酯的研究进展

主要介绍了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的化学合成技术,包括直接酯化法、酯交换法和扩链法等的情况。而且综述PBS在改性技术方面(包括PBS基脂肪族共聚酯和PBS基共混复合物等改性技术)的进展。最后展望了PBS的应用和发展前景。     

Preparation of Enhanced Poly(butylene succinate) Foams

Biodegradable poly(butylene succinate) (PBS) foams with high performance are usually difficult to be prepared because of its lower melt viscosity. Herein, high‐melt‐viscosity PBS was firstly prepared by combining the in situ reaction between carboxyl‐ended polyester (CP) and solid epoxy (SE) both as viscosifier and strengthening agent with the presence of crosslinking agent of dicumyl peroxide (DCP) and crosslinking co‐agent of trimethylolpropane trimethacrylate. Then enhanced PBS foams were successfully prepared by the traditional chemical compression‐molding method. Furthermore, the content effects of CP/SE, blowing agent azodicarbonamide, and DCP on the properties and morphologies of enhanced PBS foams were studied in details. Results revealed that the tensile strength of the as‐prepared PBS foams was as high as 32.3 MPa with the density of 0.58 g/cm³, which was higher than that of pure PBS resin (25.6 MPa). POLYM. ENG. SCI., 56:1275–1282, 2016. © 2016 Society of Plastics Engineers     

聚丁二酸丁二醇酯的研究进展

聚丁二酸丁二醇酯作为一种生物可降解的脂肪族聚酯,应用非常广泛,但仍然存在着合成及性能方面的问题。综述了聚丁二酸丁二醇酯的合成方法,对比了其不同的改性手段,并指出了今后的发展方向。     

聚丁二酸丁二醇酯的等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪(DSC)对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的等温结晶动力学进行了研究,并用Avrami方程对实验数据进行了量化分析。研究结果表明:在等温结晶时,PBS倾向于以均相成核的三维生长方式结晶,并通过偏光显微镜进行了验证;同时,随着结晶温度的升高,PBS的结晶速率常数K值下降,半结晶时间t1/2延长。     

聚丁二酸丁二酯的结晶动力学研究

采用氯仿溶解聚丁二酸丁二酯（PBS）,然后利用甲醇逐级沉淀分离获得不同相对分子质量及其分布的PBS级分,分别采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、偏光显微镜等对不同级分PBS的等温和非等温结晶动力学、晶体形态及结构进行了系统研究。结果表明,随着相对分子质量的增加和相对分子质量分布的变宽,各级分的半结晶时间逐渐降低,结晶半峰宽逐渐变窄,结晶度逐渐增加;但各级分PBS的晶型和晶貌并未发生明显的转变。     

可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的合成及表征

以煤基路线获得的1,4-丁二醇(BDO)和丁二酸二甲酯(DMS)为原料,以钛酸异丙酯为催化剂,在催化剂用量为0.4%～0.6%(BDO摩尔比)、醇酯摩尔比为1.4～1.6、酯交换温度为140℃,缩聚温度为230℃等条件下,合成了高分子量的聚丁二酸丁二醇酯(PBS),并用FTIR(傅立叶转换红外线光谱)和1HNMR(1H核磁共振波谱)对其进行了表征。差示扫描量热分析(DSC)和热失重(TG)分析表明,PBS聚酯熔点为115℃,其1%失重温度(T1%)为250℃,具有良好的热稳定性。     

脂肪酶催化液-固反应合成聚丁二酸丁二酯

以固定化酶Novozyme435为催化剂,在液-固混合体系中经酶催化1,4-丁二醇与丁二酸缩聚合成聚丁二酸丁二酯(PBS),考察反应条件对聚合效果的影响。采用GPC法对产物重均分子量Mw和分子量分布MwMn进行了测定;采用核磁共振法对产物结构进行了鉴定。最佳反应条件为:丁二酸与1,4-丁二醇的物质的量的比为17:23,Novozyme435用量为底物总质量的7%,聚合温度为65℃。以底物总质量200%的二苯醚为反应介质,真空条件下聚合48h,PBS的最大Mw可达到50800(MwMn=1.36)。实验表明,丁二酸在反应介质中的溶解程度和副产物水的去除是限制PBS聚合效果的最主要因素。     

纳米氧化锌填充PBS复合材料性能的研究

采用硅烷偶联剂(KH-550)对纳米氧化锌进行了表面改性,通过熔融共混法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/纳米氧化锌复合材料,利用扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪等对复合材料的力学性能、热性能和非等温结晶性能进行了研究分析,并通过Ozawa-Flynn-Wall方法分析了复合材料的热降解行为。结果表明,纳米氧化锌能提高PBS的拉伸强度和弯曲强度,但降低了其冲击强度;改性后的纳米氧化锌可以提高其与PBS的界面相容性,并提高其在PBS基体中的分散性能,不同程度地提高了复合材料的力学性能;纳米氧化锌提高了PBS的结晶速率,降低了其热解反应活化能。