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。     

不同相对分子质量聚丁二酸丁二酯的合成及表征

以丁二酸、1,4–丁二醇为原料,采用溶液–熔融法合成了不同相对分子质量的聚丁二酸丁二酯(PBS),并研究了4种不同催化剂合成PBS反应的催化性能。采用凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H–NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)分析和力学拉伸仪对产物的结构、热稳定性、相对分子质量、力学性能等进行表征。结果表明,不同催化剂催化合成的PBS相对分子质量大小顺序为:对甲苯磺酸钛酸异丙酯氯化亚锡醋酸锌无催化剂。相对数均分子质量最大值为5.57×10~4,最小值为2.54×10~4。所有合成的PBS的热分解温度均大于250℃,都具有较好的热稳定性。其中以钛酸异丙酯和氯化亚锡为催化剂时,得到的PBS具有良好的力学性能。综上结果,钛酸异丙酯为催化剂时合成的PBS最优,相对分子质量为5.50×10~4,拉伸强度为34.5 MPa,断裂伸长率高达201%。     

高相对分子质量聚丁二酸丁二醇酯的合成与表征

以丁二酸和丁二醇为原料,十氢萘为溶剂,在140~200℃反应12~14 h,进行直接聚合,合成了高相对分子质量聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。用FTIR和1HNMR确定了产物为预期化学结构。考察了6种催化剂的催化效果,结果表明,催化剂的催化效果按SnC l2>Ti(OBu)4>Ti(iOPr)4>Sn(Oct)2>Zn(Ac)2≈p-TS顺序递减,SnC l2具有最高的催化效率,以它为催化剂得到的PBS数均相对分子质量达到79 000,产率达到96.0%。当PBS的数均相对分子质量达到40 000以上时,具有很好的力学性能,拉伸强度达到35 MPa,可代替通用塑料。PBS具有良好的生物降解性能,在45 d时生物降解量达到49%,可用作生物降解材料。     

高摩尔质量PBS的合成工艺研究

用丁二酸、丁二醇为原料,以钛酸四丁酯为催化剂,采用直接酯化缩聚的方法合成了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。考察了醇酸比、催化剂用量、聚合温度对PBS的黏度及酸值的影响。实验获得最佳合成条件为:醇酸物质量之比1.3,催化剂质量分数为0.03%,并在酯化后加入,缩聚温度为230℃。用凝胶渗透色谱仪对聚合物的摩尔质量进行了表征,通过工艺优化可得到重均摩尔质量约为12万g/mol的PBS。     

可生物降解高相对分子质量聚丁二酸丁二醇酯制备的研究

以丁二酸、丁二酸酐和1,4-丁二醇为原料,以偏钛酸-乙二醇体系为缩聚催化剂,采用酯化-缩聚法制备了高相对分子质量的聚丁二酸丁二醇酯。考察了原料组成、酯化温度、缩聚时间、缩聚温度、催化剂用量等对PBS性能的影响。结果表明,当n(丁二酸+丁二酸酐):n(1,4-丁二醇)=1:1.2,n(丁二酸):n(丁二酸酐)=1:1,酯化温度为130℃,缩聚时间为2.5 h,缩聚温度为230℃,缩聚催化剂(按照偏钛酸计算)用量为n(丁二酸+丁二酸酐)的0.4%时,制备的PBS的特性粘度为2.04 dL/g,相对分子质量为2.35×10~5g/mol。     

合成丙交酯工艺的改进

采用氧化锌(ZnO)、氯化亚锡(SnCl2)、硫酸亚锡(SnSO4)、辛酸亚锡〔Sn(Oct)2〕以及它们的混合物催化合成丙交酯。实验结果表明,催化剂的种类和用量对丙交酯的收率有显著的影响。以ZnO/Sn(Oct)2为催化剂,用量为反应物总质量的2 0%时催化效果较好,能使丙交酯的收率高达45 2%。同时在N2流速为2L/min、压力为400Pa下采用减压气流法用于丙交酯的蒸出,收率比传统的减压法增加了8 1%。此外,还设计了一个在合成中能够有效分离丙交酯和乳酸的接收器用于接收丙交酯。     

磁性固体超强酸ZrO_2/SO_4~(2-)催化合成丁二酸二丁酯

以丁二酸和正丁醇为原料,磁性固体超强酸ZrO2/SO2-4为催化剂合成了丁二酸二丁酯。考察了影响酯化率的各种因素,确定最佳反应条件是:丁二酸为0 05mol,正丁醇与丁二酸的摩尔比为2 4,催化剂0 5g,甲苯5ml作带水剂,反应时间2h,酯化率91%以上。结果表明,磁性固体超强酸ZrO2/SO2-4是合成丁二酸二丁酯的优良催化剂,同时利用催化剂的磁性可将催化剂迅速分离。     

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。     

聚丁二酸丁二醇酯的合成及性能研究

选取钛酸四正丁酯(TBT)和二(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯(DIPEAT)单独或复配作为催化剂,采用直接酯化-缩聚法,合成聚丁二酸丁二醇酯(PBS),研究了TBT,DIPEAT,TBT-DIPEAT(摩尔比1∶1)3种催化剂对缩聚反应速度及合成产物的物理性能、热稳定性和流变性能的影响。结果表明:3种催化剂的催化活性由高到低依次为TBT,TBT-DIPEAT,DIPEAT;DIPEAT催化合成的PBS的相对分子质量分布较窄,物理性能较好;相比TBT催化剂,DIPEAT催化合成的PBS的热稳定性较好,PBS失重5%时热分解温度提高约12℃;以TBT,DIPEAT或TBT-DIPEAT作为催化剂,得到的PBS的流动曲线相似,熔体的表观黏度随着剪切速率的增大而减小,随着温度升高而降低,都是切力变稀型非牛顿流体。     

PBS熔融酯化合成工艺正处小试阶段

<正>日前,河南能源化工集团研究院付瑶研究员表示,可生物降解聚丁二酸丁二醇酯(PBS)被列入集团储备项目,他们将择时进行PBS的试生产。此前,该研究院与郑州大学已经合作完成了PBS合成项目,以河南能化自产的丁二醇为原料,采用熔融酯化法合成了PBS。     

L-丙交酯的合成研究

L丙-交酯产率偏低是制约聚-L-乳酸大规模应用的关键因素之一,寻找合理的催化剂是其中的关键技术。分别采用氧化锌(ZnO)、辛酸亚锡[Sn(Oct)2]、氧化锌/辛酸亚锡[ZnO/Sn(Oct)2]、三氧化二铝/辛酸亚锡[A l2O3/Sn(Oct)2]催化剂合成L-丙交酯。实验结果表明,催化剂的种类和用量对L-丙交酯的收率有显著的影响。以A l2O3/Sn(Oct)2为催化剂,用量为反应物总质量的2.03%时催化效果较好,能使L-丙交酯的收率高达70.5%。     

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。     

无溶剂体系中合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯

以1,4-丁二醇、丙烯酸为原料,对甲苯磺酸为催化剂,对苯二酚为阻聚剂,采用真空无溶剂直接酯化法合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯。探讨了催化剂、反应时间和温度以及酸醇比(丙烯酸与1,4-丁二醇摩尔比)对酯化反应的影响。结果表明,最佳的酯化反应条件为:丙烯酸/1,4-丁二醇为3,催化剂用量(占原料总质量,%)为0.5%,阻聚剂质量分数(占原料总质量,%)为0.25%,反应时间为8 h,反应温度为75⁸0℃。在此条件下,产物为淡黄色透明油状液体,收率可达80%。     

无溶剂体系中合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯

以1,4-丁二醇、丙烯酸为原料,对甲苯磺酸为催化剂,对苯二酚为阻聚剂,采用真空无溶剂直接酯化法合成1,4-丁二醇二丙烯酸酯。探讨了催化剂、反应时间和温度以及酸醇比(丙烯酸与1,4-丁二醇摩尔比)对酯化反应的影响。结果表明,最佳的酯化反应条件为:丙烯酸/1,4-丁二醇为3,催化剂用量(占原料总质量,%)为0.5%,阻聚剂质量分数(占原料总质量,%)为0.25%,反应时间为8 h,反应温度为75~80℃。在此条件下,产物为淡黄色透明油状液体,收率可达80%。     

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。     

脂肪酶N435催化合成PBS

采用多级酶催化法在无溶剂和有机溶剂中,用脂肪酶N435催化丁二酸二乙酯和1,4-丁二醇(1,4-BDO)聚合,得到聚丁二酸丁二醇酯(PBS),Mw分别达到2009和5295.研究结果表明:在80℃时脂肪酶具有最好的催化活性;70℃,合成的PBS的Mw/Mn最佳,并且Mw随反应时间的增加而增加.同时二苯醚是获得较高Mw和低Mw/Mn的PBS的优良溶剂.在二苯醚中合成PBS,影响Mw的因素是水含量、酶浓度;影响Mw/Mn的因素是反应物浓度;影响产率的因素是酶浓度.     

PBS酯化反应及副反应影响因素的研究(二)

研究了丁二酸二甲酯和1,4-丁二醇酯交换反应过程中,酯化率与四氢呋喃生成率随反应时间的变化,通过分析反应温度、催化剂以及酸的影响,探讨了端丁羟基脱除反应对生成四氢呋喃副反应的贡献.结果表明:PBS直接酯化反应过程中,端丁羟基脱除反应对生成THF的贡献远小于1,4-丁二醇的环化反应,Ti(OBu)4的加入可以降低端丁羟基脱除反应,丁二酸的存在以及反应温度的提高对端丁羟基脱除反应具有一定的促进作用.     

河南能源与郑州大学合作开发PBS合成技术

<正>河南能源化工集团研究院与郑州大学合作完成的可生物降解聚丁二酸丁二醇酯(PBS)合成项目,近日通过了河南省科技厅组织的成果鉴定,该项目其中一项成果PBS/淀粉复合材料达到国际先进水平。PBS是目前最受关注、最有发展前景的一种可完全生物降解聚酯材料。该项目以河南能源自产的丁二醇为原料,采用熔融酯化法合成了千克级的PBS,部分产     

丁二酸二异丙酯的树脂催化合成研究

本文阐述了用离子交换树脂替代无机酸、有机酸催化剂,催化合成1,4-二酮吡咯并吡咯类高档有机颜料的关键中间体丁二酸二异丙酯的方法。主要考察了不同类型树脂催化剂、催化剂用量、催化剂重复使用次数、异丙醇用量以及脱水剂用量对酯化收率的影响。酯化收率可以达到97．5％。     

酯化率对聚丁二酸丁二醇酯预聚体分子量的影响

以1,4-丁二醇和丁二酸酐为原料,通过考察酸醇摩尔比、酯化温度、催化剂用量等因素,制备了不同酯化率的酯化产物。并对其进行熔融缩聚,合成了具有一定分子量的预聚物,经红外表征确为聚丁二酸丁二醇酯。旨在考察酯化率对聚丁二酸丁二醇酯预聚体分子量的影响,为改善其性能提供参考。