(完整版)聚己二酸对苯二甲酸丁二酯的合成与表征
干货！PBAT一步法与两步法，哪种工艺更好？
干货！PBAT一步法与两步法，哪种工艺更好？参会送BDO与PBAT手册，详解产能和工艺！12.27广州BDO与PBAT论坛等你来生物降解材料研究院报道，PBAT作为目前全世界产量最大、应用最广泛的全生物降解塑料，是怎么生产出来的？它的制备工艺有哪些，常用的是哪种？行业人士常说的一步法与两步法是怎么区分的，各自有什么优势？本文将对PBAT的生产工艺及各自优缺点进行详解。
什么是PBAT？PBAT是一种脂肪族-芳香族共聚酯，全名为聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯，即英文Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的简写，即其化学结构式为：从化学结构式可知，PBAT是己二酸丁二醇酯(BA)和对苯二甲酸丁二醇酯(BT)的共聚物。
兼具PBA(聚己二酸丁二醇酯)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的特性，既有较好的力学性能，又有较高的延展性和断裂伸长率，还具有优良的生物降解性。
PBAT具有良好的成膜性，可在各种用途中替代传统高密度聚乙烯薄膜材料，如购物袋、保鲜膜、地膜等。
PBAT可通过吹塑成型、挤出成型和注射成型进行加工，广泛应用于塑料薄膜、包装、片材及发泡材料的生产。
PBAT制备工艺从酯化的方式来说，PBAT的制备有三种酯化方式：共酯化、分酯化和串联酯化。
制备流程图及主要工艺参数如下图1、图2、图3所示。
市场上一般采用第1种和第2种，其中第2种酯化方法——分酯化较为主流，第三种酯化方法少见使用。
但这三种酯化方法，并不是区分一步法和两步法的标准。
从酯化后的步骤来说，PBAT的制备又可分为一步法和两步法。
一步法：传统的五釜一步法，以意大利Novamont公司为代表，优点是相对简单，设备投入较低。
两步法：两步法以德国巴斯夫为代表，与一步法的反应过程是一样的，区别在于缩聚的时间长短及后续是否通过扩链剂来提高分子量。
一步法是直接缩聚成高分子量的PBAT，两步法则是先缩聚成低分子量的PBAT树脂，再加入扩链剂，最终制成高分子量的PBAT，因此两步法在缩聚步骤所需时间更短。
聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法[发明专利]
![聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/066f5fe803d8ce2f016623d5.png)
专利名称：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：谢招旺,韩常玉
申请号：CN201711263804.0
申请日：20171205
公开号：CN108219390A
公开日：
20180629
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法。
立构复合聚乳酸增强的聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯复合材料按重量份计，原料及组成为：聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯共聚物100重量份，立构复合聚乳酸10‑40重量份，其中，立构复合聚乳酸中，聚左旋乳酸30‑70重量份，聚右旋乳酸30‑70重量份。
将立构复合型聚乳酸与聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯共混，增强纯聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯树脂的力学性能。
优点：本发明中的原料易得，工艺简单，采用两步熔融共混的方法，避免引入扩链剂等不可降解的材料，在增强纯聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯树脂的力学性能的同时而不引入其它非降解物质，因此形成的聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯复合材料具有优异的生物降解性能。
申请人：湖北光合生物科技有限公司
地址：448124 湖北省荆门市掇刀区高新区兴隆大道299号
国籍：CN
代理机构：荆门市首创专利事务所
代理人：董联生
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聚（对苯二甲酸丁二醇酯-co-衣康酸丁二醇酯）的合成及表征
聚（对苯二甲酸丁二醇酯-co-衣康酸丁二醇酯）的合成及表征肖志丹;王婷;王传兴;高传慧;朱来响;武玉民【摘要】以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4-丁二醇和生物质来源的衣康酸二甲酯(DI)为原料,采用熔融缩聚法制备了一类生物可降解脂肪族/芳香族共聚酯-聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-衣康酸丁二醇酯)(PBTI),并考察了缩聚反应时间、缩聚温度和DMT与 DI 的物质的量比对 PBTI 相对分子质量和热力学性质的影响。
利用1 H-NMR和 FT-IR对PBTI的结构进行了确认,同时 GPC、DSC和TGA测试结果表明,相对分子质量、玻璃化转变温度和熔点都受共聚酯中DMT与DI比例的影响。
另外还探究了DMT与DI的物质的量比对该类共聚酯降解性的影响,结果表明,随脂肪族链段的增加共聚酯的降解性逐渐增加。
%A series of biodegradable aliphatic/aromatic copolyesters-poly(butylene terephthalate-co-butylene itaconate)(PBTI) were synthesized by melt polycondensation using dimethyl terephthalate (DMT),1,4-butanediol(BD)and dimethyl itaconate (DI)as raw materials.The effects of polymerization time,temperature,as well as aliphatic/aromatic mole ratio on physical and thermal properties of the copolyesters were investigated.The structure of the copolyesters was studied by 1 H-NMR and FT-IR.DSC,TGA and GPC analysis clearly indicated that the molecular weight,glass-transition temperature and melting point were influenced by the ratio between DMT and DI in the final copolyesters.In addition,the effect of mole ratio between DMT and DI on the degradability of the copolyesters was studied.Results showed that thedegradability of the copolyesters was gradually improved with the increase of the aliphatic units in the chain.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】衣康酸二甲酯;对苯二甲酸二甲酯;熔融缩聚法;共聚酯;生物可降解【作者】肖志丹;王婷;王传兴;高传慧;朱来响;武玉民【作者单位】青岛科技大学化工学院，山东青岛266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042【正文语种】中文【中图分类】TE65;O631.120世纪以来合成高分子材料的问世及其快速的发展给人们的生活带来了极大的便利，同时，大量的塑料废弃物也给人类环境造成了极大的污染，随着人类环保意识的增强，生物可降解高分子材料的研究和开发越来越受到人们的重视［1－3］。
(完整word版)PBAT的共混改性综述
PBAT的共混改性综述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT）是一种新型的完全生物降解脂肪-芳香族共聚酯。
与其它聚合物进行共混改性是改善PBAT基材综合性能的有效手段，同时也是降低该材料价格的重要方式。
为拓展PBAT材料的应用范围，扩大PBAT的市场需求，有必要利用多种方式对其进行共混改性。
1。
PBAT与可降解聚合物共混改性1。
1 PBAT与聚乳酸（PLA）共混PLA是一种脂肪族聚酯,其合成原料乳酸可完全由生物法发酵制得，脱离了传统的石油原料，且具有良好的生物相容性、较高的强度;同时PLA具有生物可降解性,最终的降解产物是二氧化碳和水,不会对环境造成污染,这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视，并在日用品以及生物医疗领域中都得到了广泛的应用。
然而，PLA虽然具有较高的强度及压缩模量，但是其质硬而韧性较差，缺乏柔性和弹性,极易弯曲变形，抗冲击和抗撕裂能力差，这在一定程度上限制了PLA的使用范围。
同样作为一种生物降解材料，PBAT恰好具有良好的拉伸性能和柔韧性，利用PBAT与PLA共混来对其增韧是一种行之有效的方法.前人用熔融共混法制备了（PLA/PBAT）复合材料，实验表明，PBAT能够抑制PLA的结晶，导致材料断面出现孔洞和凹槽，随着PBAT用量的增多,材料断面孔洞的尺寸会有所增加，这会导致复合材料的拉伸强度下降。
但是，PBAT的柔性链段能有效改善PLA的脆性，当PBAT质量分数为30％时，PLA/PBAT复合材料的断裂伸长率最大，达到9％，同时,其冲击强度也能够达到5.33kJ/m2。
前人在PBAT与PLA共混的过程中发现，随着PBAT用量的增加，PLA/PBAT复合材料中两相的相容性变差，这也是PLA/PBAT共混物力学强度不理想的重要原因.为了进一步提高PLA/PBAT 复合材料的性能，扩大其应用范围,前人通常在该共混物中引人增容剂以减小两相界面张力,增大界面结合力，改善共混体系的力学相容性和抗冲击性。
(完整版)聚己二酸对苯二甲酸丁二酯的合成与表征
聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的合成与表征聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）具有优异的降解性能与机械性能,在一段时间内最终可转化为二氧化碳与水。
在生物可降解薄膜、一次性包装材料和医用材料领域具有很好的应用前景。
本文以对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AA）、1,4-丁二醇（BDO）为原料,以摩尔比n（BDO）:n（PTA+AA）=1.4;n（PTA）:n（AA）=1通过直接熔融聚合法制备PBAT。
通过调节反应条件制备高分子量的PBAT,并首次通过使用亚磷酸三苯酯（TPPi）在不改变其链结构的条件下进行扩链。
并分别对PBAT的化学结构、端羧基含量、特性粘度、分子量及其分布、分子链结构、热性能、晶体结构、力学性能、熔体流动速率和亲水性进行研究。
研究缩聚温度对PBAT的影响。
结果表明,成功制备出具有亲水性且分子量分布较窄的PBAT。
随着聚合温度的升高,PBAT的端羧基含量先降低后增加;特性粘度,重均分子量（M<sub>w</sub>）,断裂伸长率和拉伸强度先增加后减小。
在缩聚温度260℃时,PBAT重均分子量高达21.69×10<sup>4</sup> g/mol,断裂伸长率与拉伸强度分别为1420.51%和26.70MPa。
从而确定260℃为最佳的缩聚温度。
研究了催化剂种类和热稳定剂对PBAT的影响。
结果表明,钛酸四正丁酯（TBOT）与三氧化二锑（Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>）构成的复合催化剂制备的PBAT的分子量、色泽和力学性能方面不仅优于单一的TBOT催化剂的同时还优于TBOT/辛酸亚锡（Sn（Oct）<sub>2</sub>）复合催化剂,磷酸三苯酯（TPP）有效抑制了PBAT热降解的进行。
TBOT/Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合催化剂条件下PBAT的重均分子量高达21.69×10<sup>4</sup> g/mol、色泽为乳白色、断裂伸长率与拉伸强度分别为1420.51%和26.70 MPa。
聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯分子量
聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯分子量聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯是一种重要的高分子材料，在工业生产中有着广泛的应用。
它的分子量是指由多少个分子组成一个摩尔的物质量，是衡量聚合物物性的重要参数之一。
本文将从聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯的定义、结构、制备方法、应用领域以及分子量对其性能的影响进行详细介绍。
1.定义与结构：聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯，简称PBT，是一种线性热塑性工程塑料，其分子结构由聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯的交替重复单元组成。
其化学式为[P(OC6H4COOCH2CH2)2O]n，其中n表示重复单元的数量。
PBT具有良好的继电性、机械性能和化学稳定性，是一种优秀的工程塑料。
2.制备方法：PBT的制备通常采用聚缩法。
首先，将聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯按一定的摩尔比例混合，然后通过酯化反应或聚酯化反应将其聚合成高分子聚合物，最后进行拉丝或挤出成型，得到PBT的成型料。
在工业上，通常还需要添加适量的稳定剂、填料和增塑剂等辅助剂以改善PBT的性能。
3.应用领域：由于PBT具有优异的物理和化学性能，被广泛应用于电气电子、汽车零部件、日用品、医疗器械等多个领域。
在电气电子领域，PBT可用于制造插座、绝缘件、电线电缆等产品；在汽车零部件领域，PBT可用于生产车灯、仪表板、雨刷等零部件；在医疗器械领域，PBT可用于制造医用器具、医药包装等产品。
4.分子量对性能的影响：PBT的分子量对其物理性能、加工性能和热性能等有着明显的影响。
一般来说，分子量较高的PBT具有较高的拉伸强度、耐热性和耐化学性；而分子量较低的PBT则具有良好的流动性和成型性。
因此，在应用中需要根据具体的要求选择合适的分子量的PBT。
综上所述，聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用前景。
制备PBT时需注意控制好分子量，使其达到最佳性能。
未来，随着科技的发展和应用领域的不断扩展，PBT将在更多领域展现其优异的性能和潜力。
扩链聚对苯二甲酸丁二醇-co-聚己二酸丁二醇酯的合成及表征
特 性黏 度 测定 ： 以质量 比 ３ ： ２的苯 酚 － 邻 二 氯 苯混合 液 为溶剂 ， 用 乌 氏黏 度计测 定样 品 ２ ５℃ 时的
特性 黏度 ， 样 品质量浓 度 为 ０ ． ０ ０ ５ ｇ ／ ｍ Ｌ 。
端 羧基 值 测 试 ： 以质量 比 ７ ： ３的邻 甲酚 一 三 氯 甲烷 混合 液为溶 剂 ， 用 瑞 士万 通 Ｔ ｉ ｔ ｒ ｉ ｎ ｏ系 列 自动 电 位滴定 仪测 试端 羧基值 ， 测 试方 法执 行 Ｆ Ｚ ／ Ｔ ５ ０ ０ １ ２ —
二异 氰酸 酯 （ Ｈ Ｄ Ｉ ） 扩链 Ｐ Ｂ Ａ Ｔ的 过 程 进 行 了 研 究 ，
速度 １ ｍＬ ／ｍ ｉ ｎ ， 温度 ４ Ｏ℃ ， 标 准样 为窄 分布 的 聚苯
乙烯 。
红 外测试 ：Ｋ Ｂ ｒ 压 片 制样 ， 在５ ０ ０～４ ０ ０ ０ ｅ ｍ。 。
测 定试 样 的红外谱 图。
１ ． ２ 测试及 表征
果 聚合 的过程 中一 步 合 成 分子 质 量 较 高 的产 品 ， 由 于反应 温度较 高 ， 热 降解 反 应 使 产物 的端 羧 基值 较 高， 对这 类材 料 的后期应 用及 加工有 不 利的影 响 ， 因 此 通常 先合成 具有 一 定 分 子质 量 的 中间产 品 ， 然后 再 对它进 行 扩链 得 到 最终 的产 物 ¨ 。 。合 成 高 分子
生反 应 ， 使 聚 酯 的 分 子 质 量 提 高 。 实 验 选 择 的
Ｐ Ｂ Ａ Ｔ特性 黏度 为 ０ ． ６ ｄ Ｌ ／ ｇ ， 在 １ ７ ０℃ 下 ， 加 入不 同
随着人 们环 境意识 的增 强 ， 可 生物 降解 的聚酯 受 到 了越 来越 多 的重视 。可生 物降 解 的聚酯通 常需
聚乙二醇／聚对苯二甲酸丁二醇酯聚醚酯弹性体的合成与表征——不同硬段长度对材料性能的影响
测定 ； ｍＬ微量 滴定 管 ． ｌ 对 苯二 甲酸 二 甲酯 （ Ｍ ， 京化 工 厂 ， ｒ ， Ｄ Ｔ北 ｃ ）
ｌ ４丁 二 醇 （ Ｄ ， Ｒ Ｏ ， Ｒ） 聚 乙 二 醇 一００ ，． ＢＯ Ａ ＣＳＡ ． １０
性体 ， Ｎ Ｒ、 Ｄ Ｃ， 用 Ｍ Ｉ Ｓ 立力学性能测试等方法表征 了材料 的结构 发性能 讨 论 了在相同软段 长度情况下 。 同 Ｒ、 不
硬段 长度 对 材 料结 构 与性 能 的影 响 实 验 表 明 ． 着 体 系 中 硬 段 Ｐ Ｔ长 度 的 减 小 弹 性 模 量 、 拉 强 度 降 低 ， 随 Ｂ 抗 特性 粘度 、 吸水 量盟 断 裂 形 变 量 增 加 料 性 能 良好 可 调 材 关键词 Ｐ Ｇ Ｐ Ｔ共 聚 物 ，聚 醚 酯 塑 性 弹 性 体 ，力 学性 能 ， 聚 Ｅ ／Ｂ 缩
响．
苯二甲酸 丁二醇酯（Ｅ ／Ｂ ） Ｐ Ｇ Ｐ Ｔ 嵌段共 聚物 有降解 具 产物酸性低 ． 生物相容性好 ， 不易引起受 体组织炎症 反应 ， 能 优 良可 调 、 廉 易得 等优 点 “ ． 性 价 荷兰 的 ｌｔ 植 入 材 料 公 司 ｌ ｓｉ ｏｓ Ｏ年 前 将 其 商 业 化 ， 名 取
（ ｆ Ｊ 大 学 化 工 与材 料 学 院 北 ，￣Ｉ 北京 １￣８ ） Ｏ０ Ｉ
１０５ ） ００４
张 张爱英 冯增国 叶 玲 徐瑞若 勇 ”
（ 首 都 医 科 大 学 基 础 医 学 院 化 学教 研 室 北京
摘
要 以 熔 融缩 聚 法 合 成 ，一 系 列 基 于 聚 乙二 醇 （ Ｅ ／ 对 苯 二 甲 酸 Ｔ － 醇 酯 （Ｂ ） 聚 醚 酯 热 塑 性 弹 Ｐ Ｇ）￣ － ＰＴ 的
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聚己二酸 / 对苯二甲酸丁二酯的合成与表征
聚己二酸 / 对苯二甲酸丁二酯（PBAT）拥有优秀的降解性能与机械性能, 在一
段时间内最后可转变为二氧化碳与水。
在生物可降解薄膜、一次性包装资料和医
用资料领域拥有很好的应用远景。
本文以对苯二甲酸（ PTA）、己二酸（ AA）、1,4- 丁二醇（ BDO）为原料 , 以摩
尔比 n（BDO）:n （PTA+AA）=1.4;n （PTA）:n （AA）=1 经过直接熔融聚合法制备PBAT。
经过调理反响条件制备高分子量的PBAT,并初次经过使用亚磷酸三苯酯
（ TPPi）在不改变其链构造的条件下进行扩链。
并分别对 PBAT的化学构造、端羧基含量、特征粘度、分子量及其散布、分
子链构造、热性能、晶体构造、力学性能、熔体流动速率和亲水性进行研究。
研
究缩聚温度对 PBAT的影响。
结果表示 , 成功制备出拥有亲水性且分子量散布较窄的PBAT。
跟着聚合温度
的高升 ,PBAT的端羧基含量先降低后增添; 特征粘度 , 重均分子量
（ M<sub>w</sub>）, 断裂伸长率和拉伸强度先增添后减小。
在缩聚温度 260℃时 ,PBAT 重均分子量高达 21.69 ×10<sup>4</sup> g/mol,
断裂伸长率与拉伸强度分别为1420.51%和 26.70MPa。
进而确立 260℃为最正确的缩聚温度。
研究了催化剂种类和热稳固剂对PBAT的影响。
结果表示 , 钛酸四正丁酯
（TBOT）与三氧化二锑（ Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>）组成的复合催化剂制
备的 PBAT的分子量、色彩和力学性能方面不单优于单调的 TBOT催化剂的同时还
优于TBOT/酸楚亚锡（Sn（Oct）<sub>2</sub>）复合催化剂, 磷酸三苯酯（TPP）有效克制了 PBAT热降解的进行。
TBOT/Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合催化剂条件下PBAT的重均分子量
高达 21.69 ×10<sup>4</sup> g/mol 、色彩为乳白色、断裂伸长率与拉伸强度分
别为 1420.51%和 26.70 MPa。
研究 Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量对 PBAT 的影响。
结果表示 , 跟着 Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量的增添 , 端羧基含量先
降低后增添 ,M<sub>w</sub>先增添后降低 , 跟着 M<sub>w</sub>的增添线性分子
链由无规棒状向密切的球型构造变化。
受分子量的影响, 熔体流动速抢先降低后
增添 , 断裂强度、断裂伸长率和接触角先增添后减小; 晶体构造同对苯二甲酸丁二
酯（ PBT）的晶体构造一致。
Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量为 0.10 mol% 时制备的 PBAT质量最
好 ,M<sub>w</sub>达到 24.00 ×10<sup>4</sup> g/mol, 熔体流动速率 15.63
g/10min, 断裂伸长率与拉伸强度最高分别为1525.66%和 25.19 MPa。
研究加工温
度与亚磷酸三苯酯（ TPPi）增添量对 PBAT的影响。
结果表示 ,170 ℃与 190℃时 , 跟着 TPPi 含量的增添 ,PBAT 的分子量也在增
加 ;210 ℃ , 遇到热降解和副反响的作用PBAT的分子量先增添后减小 ;TPPi 的加入使 PBAT的分子量组分变得更均一且未改变其分子链构造。
各加工温度下, 跟着TPPi 含量的增添 , 受扩链作用和小分子副产物增塑作用的影响PBAT的断裂伸长
率与断裂强度先增添后降低, 熔体流动速抢先减小后增添。
加工温度 190℃、 TPPi 3.0 wt% 时为最正确的反响条件 , 对应的 PBAT拉伸强度与断裂伸长率分别高达35.79 MPa和 2119.19%,熔体流动速率比本来降低一倍为10.60 g/10min 。