[发明专利]一种PBAT树脂的制备方法

说明书

本发明提供一种聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)树脂的制备方法。所述方法为：钛‑EDTA复合催化剂、对苯二甲酸、己二酸、1,4‑丁二醇进行酯化反应；酯化反应结束后，加入还原剂4,4′,4″‑三氨基三苯甲烷和/或L‑多聚赖氨酸；真空条件下继续恒温反应得到PBAT熔体，切粒得到PBAT粒料。所得产品分子量可达16万，酸值可降到23mol/t，降解性能提高；同时，PBAT产品颜色白，a值可达‑0.3，b值可达3。

技术领域

本发明属于高分子材料合成领域，具体涉及一种PBAT树脂的制备方法。

背景技术

聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性。聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中含柔性的脂肪链和刚性的芳香链因而具有高韧性和耐高温性，而由于酯键的存在，促使其同时具有生物可降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。目前用于工业上生产聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)主要有两步扩链法和直接酯化缩聚法。两步扩链法易于制备高分子量PBAT，但扩链剂为有毒性物质，限制了PBAT的应用范围；直接酯化缩聚法需要在高温高真空条件进行，工业化生产的PBAT重均分子量很难超过十万，而PBAT的机械性能和生物降解性又取决于其分子量。

目前使用传统催化剂如钛酸四丁酯合成的PBAT工业化产品普遍色泽发黄，因此极大地影响了产品的美观和性能，限制了PBAT的应用范围。

专利CN101864068公开了一种对苯二甲酸己二酸丁二醇共聚酯的制备方法，采用钛化合物和锑化合物复合催化剂，对苯二甲酸、己二酸和1,4-丁二醇经酯化和缩聚反应，得到特性粘度在0.90～1.32dL/g的共聚酯切片。但重金属锑的使用会对环境造成严重的污染，也会使产品颜色较暗。

专利CN0101993530A公开了一种对苯二甲酸己二酸丁二醇共聚酯的制备方法，采用钛化合物和钙化合物或钛化合物和镁化合物复合型催化剂，钛系催化剂较锑系催化剂相比成本较低，同样满足聚酯制造的反应效率，同时较高的催化热降解活性也使得制造的聚酯略有黄化。

专利CN111484608A公开了一种高效、高选择性的钛-EDTA配位复合催化剂在聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的合成应用中，该催化剂可有效地改善PBT的产品颜色性能，降低了产品的b值，颜色不再发黄。但在PBAT的生产过程中，高温的缩聚环境会引起己二酸脱羧环化，增大副反应，使产品在熔指、分子量等都达标的前提下生成能让产品变红的环戊酮，提高了产品的a值，影响市场销售。

综上，现有PBAT加工过程中因为催化剂的不耐水解导致生产出的PBAT产品颜色发黄，分子量低；高温的缩聚环境会引起己二酸脱羧环化生成环戊酮，使PBAT产品颜色发红。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PBAT树脂的制备方法，该方法可以提高催化剂的耐水解性，提高产品分子量，降低产品的b值；并且该方法可以有效的抑制己二酸脱羧环化的副反应，降低产品的a值，提高产品性能。

本发明人惊奇地发现，在PBAT制备过程中，加入具有还原性的4,4′,4″-三氨基三苯甲烷和/或L-多聚赖氨酸，可以有效地抑制单体脱羧环化等副反应，从而明显改善PBAT树脂的a值。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种PBAT树脂的制备方法，所述方法包含如下步骤：

S1：钛-EDTA复合催化剂、对苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇进行酯化反应；

S2：酯化反应结束后，加入还原剂4,4′,4″-三氨基三苯甲烷和/或L-多聚赖氨酸；

S3：静置后，真空条件下继续恒温反应得到PBAT熔体，切粒得到PBAT粒料。