[发明专利]一种减小聚乙醇酸黄度指数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙醇酸的制造方法。所述方法为向催化乙交酯开环聚合的金属催化剂中加入添加剂，有效降低了产物的黄度指数。

背景技术

在过去的几个世纪里，处理大量的垃圾是全世界面临的严重问题之一。例如，美国每个家庭每年产出3000kg垃圾，这些垃圾必须得到妥善处理。可降解材料可以在处理垃圾方面发挥重要作用(参考文献1)。

聚乙醇酸(PGA)是一种可降解的脂肪族聚酯，其研究开发工作已进行了几十年，它主要应用于医疗领域(参考文献2～4)。另外，它被公认为适合应用于未来包装材料的聚合物(参考文献5，6)。PGA具有良好的机械性能，可与现在的标准包装材料聚苯乙烯相提并论。

制备PGA主要有两条工艺路线：(1)乳酸的缩聚反应；(2)乙交酯开环聚合反应。缩聚反应工艺路线存在两个问题：(1)很难制备出高分子量的聚合物；(2)聚合物中残留有未反应的单体。开环聚合工艺可合成出高分子量的聚合物且单体转化率非常高。它的缺点是生产过程步骤多，分离和纯化成本过高，增加了产品的生产成本。高分子量的PGA一般通过乙交酯的开环聚合制备。

在煤制乙二醇快速规模化推进中，对副产物(例如草酸二甲酯)的开发利用将成为相关技术发展的瓶颈。本发明使用草酸二甲酯的加氢产物乙醇酸甲酯为原料，缩聚合成低分子量PGA，进一步解聚制备乙交酯，最终通过乙交酯开环聚合得到高分子量的PGA(参考文献7)。

文献8报道了使用SnCl₂﹒2H₂O催化乙交酯聚合的工艺优化研究，通过此方法制备的聚乙醇酸黄度指数偏大，这限制了聚乙醇酸的应用范围。

文献9报道了通过降低聚合温度改善聚合产物的颜色。此方法虽然降低了产品的黄度指数，但是由于聚合温度降低，聚合时间大大延长，生产效率大大降低。

本发明报道了在开环聚合过程中，向金属催化剂加入等物质的量添加剂，这有利于降低PGA的黄度指数，弥补了文献8和文献9相关方法的不足。本发明提供的技术也可用于合成其它脂肪族聚酯。

参考文献

文献1：SJacobsena,HGFritza,PhDegeeb,PhDuboisb,RJeromeb.Single-stepreactiveextrusionofPLLAinacorotatingtwin-screwextruderpromotedby2-ethylhexanoicacidtin(II)saltandtriphenylphosphine[J].Polymer,2000,41:3395～3403

文献2：HRKricheldorf，IKreiserSaunders，CJürgens，DWolter.Polylactides-synthesis,characterizationandmedicalapplication[J].MacromolecularSymposia,1996,103(1):85～102

文献3：NieuwenhuisJ，MolAC.Methodforthepreparationofapolymerlactide[J].EP314245，1989-05-03

文献4：BEling，SGogolewski，AJPennings.Biodegradablematerialsofpoly(l-lacticacid):1.Melt-spunandsolution-spunfibres[J].Polymer,1982,23:1587～1593

文献5：SinclairRG.TheCaseforPolylacticAcidasaCommodityPackagingPlastic[J].JournalofMacromolecularSciencePartAPure&AppliedChemistry,1996,33(5):585～597

文献6：GruberPR,KolstadES,IwenML,BensonRD,BorchartRL.Continuousprocessforthemanufactureoflactideandlactidepolymers[P].WO9315127,1993-08-05

文献7：陈群，许平，崔爱军.煤基聚乙醇酸技术进展[J].化工进展,2011,30(1):172～180

文献8：陈群，崔爱军，何明阳，周维友.一种连续化制备高分子量聚羟基酸的方法[J].CN103304786,2013-9-18