顺酐催化转化制备聚丁二酸丁二醇酯的方法及由其制得的聚丁二酸丁二醇酯.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114920913A(43)申请公布日2022.08.19(21)申请号202210563998.0(22)申请日2022.05.23(71)申请人中国科学院山西煤炭化学研究所地址030001山西省太原市桃园南路27号(72)发明人贾丽涛李德宝肖勇张国权林明桂(74)专利代理机构北京正和明知识产权代理事务所(普通合伙)11845专利代理师李建刚(51)Int.Cl.C08G63/16(2006.01)C08G63/81(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称顺酐催化转化制备聚丁二酸丁二醇酯的方法及由其制得的聚丁二酸丁二醇酯(57)摘要本发明涉及顺酐转化技术领域，具体地说，是一种顺酐催化转化制备聚丁二酸丁二醇酯的方法及由其制得的聚丁二酸丁二醇酯。该方法将顺酐溶解于四氢呋喃中配置成顺酐溶液，加氢反应生成丁二酸酐和γ‑丁内酯，分离得到γ‑丁内酯的四氢呋喃溶液和丁二酸酐；将γ‑丁内酯的四氢呋喃溶液进行加氢反应，得到1,4‑丁二醇的四氢呋喃溶液，分离得到1,4‑丁二醇和四氢呋喃；将丁二酸酐和1,4‑丁二醇进行聚合反应生成产物。本发明将顺酐生产丁二酸酐、BDO与丁二酸酐和BDO制备PBS有机结合，综合利用反应过程中生成的四氢呋喃，不仅可以抑制副产物四氢呋喃的生成，还可以补充溶剂循环过程的损耗，达到溶剂的平衡使用，提高BDO利用率，提升产物PBS的收率。CN114920913ACN114920913A权利要求书1/1页1.一种顺酐催化转化制备聚丁二酸丁二醇酯的方法，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：S1：将顺酐溶解于溶剂四氢呋喃中配置成顺酐溶液，加氢反应生成丁二酸酐和γ‑丁内酯，分离得到γ‑丁内酯的四氢呋喃溶液和丁二酸酐；S2：将γ‑丁内酯的四氢呋喃溶液进行加氢反应，得到1,4‑丁二醇的四氢呋喃溶液，分离得到1,4‑丁二醇和四氢呋喃；S3：将丁二酸酐和1,4‑丁二醇进行聚合反应，生成聚丁二酸丁二醇酯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1所述顺酐溶液浓度为10～50％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1所述加氢反应为温度140～200℃，‑1‑1压力3.0～5.0MPa，顺酐溶液液体空速为1～10h，H2空速为200～500h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2所述加氢反应为温度160～240℃，‑1‑1压力4.0～7.0MPa，γ‑丁内酯的四氢呋喃溶液液体空速为0.1～1h，H2空速200～500h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述加氢反应过程中，H2与γ‑丁内酯的摩尔比为(2～20):1。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3所述聚合反应的温度为120～180℃。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3所述丁二酸酐和1,4‑丁二醇的质量比为1:(0.94～1.03)。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2还包括将分离得到的四氢呋喃进行回收，作为步骤S1溶解顺酐的溶剂。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括分离回收1,4‑丁二醇发生脱水反应生成的四氢呋喃，作为步骤S1溶解顺酐的溶剂。10.一种聚丁二酸丁二醇酯，其特征在于，由权利要求1‑9任一项所述的方法制得。2CN114920913A说明书1/6页顺酐催化转化制备聚丁二酸丁二醇酯的方法及由其制得的聚丁二酸丁二醇酯技术领域[0001]本发明涉及顺酐转化技术领域，具体地说，是一种顺酐催化转化制备聚丁二酸丁二醇酯的方法及由其制得的聚丁二酸丁二醇酯。背景技术[0002]截至2021年底，我国塑料制品总产量为7600万吨，而生物可降解塑料的产量却不足总塑料制品的1％，可降解塑料包括聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、二元酸二元醇共聚酯系列(包括PBS、PBAT、PBSA)等种类。在众多可降解塑料中，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是目前全球公认的综合性能最优异的可降解塑料，不仅加工性能、力学性能、透明性、印刷性优良，而且具有良好的生物相容性和生物可吸收性，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，PBS对土壤环境无任何危害，属于工业应用前景非常广阔的绿色环保型高分子材料，可广泛用于包装、农业、食品、纺织、医药等领域，据相关统计，国内PBS产能将新增200‑300万吨/年。[0003]PBS由丁二酸酐和1,4‑丁二醇(BDO)聚合而成，以上两种原料均可以由顺酐转化而来，因此以顺酐为原料转化成丁二酸酐和BDO，再合成PBS的技术路线是一条重要的PBS合成技术路线。[0004]1)合成丁二酸酐的技术路线主要是将顺酐溶解于有机