用于制備脂肪族聚酯的方法技術

本發明專利技術涉及用于以兩步驟方法制備脂肪族聚酯的方法。在第一步驟中，將另外的單體成分、即另外的脂肪族二羧酸以及另外的脂肪族二醇添加到脂肪族二羧酸的預縮合物、或脂肪族二羧酸和脂肪族二醇的混合物、或脂肪族二醇的混合物，從而獲得聚酯預聚物。在另一步驟中，進行在所述第一階段中獲得的預聚物的縮聚。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術涉及用于以兩步驟方法制備脂肪族聚酯的方法。在第一步驟中，將另外的單體成分、即另外的脂肪族二羧酸以及另外的脂肪族二醇添加到脂肪族二羧酸的預縮合物、或脂肪族二羧酸和脂肪族二醇的混合物、或脂肪族二醇的混合物，從而獲得聚酯預聚物。在另一步驟中，進行在所述第一階段中獲得的預聚物的縮聚。【專利說明】本專利技術涉及用于以兩步驟方法制備脂肪族聚酯的方法。在第一步驟中，向脂肪族二羧酸的預縮合物、或脂肪族二羧酸和脂肪族二醇的混合物、或脂肪族二醇的混合物添加另外的單體成分、即另外的脂肪族二羧酸以及另外的脂肪族二醇，從而獲得聚酯預聚物。在另一步驟中，進行第一步驟中獲得的預聚物的縮聚?；旧?，由各種起始原料制備脂肪族聚酯從20世紀30年代起就已經是已知的。特別地，在W.H.Carothers的出版物(尤其是Chem.Reviews旦(1931) 353-401)或在相應的專利(US2，012，267 *US2，071，250)中特別地描述了聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丙二醇酯或聚丁二酸己二醇酯。根據該方法制備的脂肪族聚酯的實例為聚丁二酸丁二醇酯(PBS，聚亞丁基丁二酸，CAS#110-15-6)。由此涉及一種具有大約118°C熔點的熱塑性聚合物。PBS可以例如通過縮聚丁二酸和1，4_ 丁二醇(BDO)來制備。作為生物聚合物，PBS為生物可降解的，并且可以被例如工業堆肥設備處理掉。另外，PBS可以部分地或完全地由可再生原料獲得。例如，以下用于制備PBS的方法是從現有技術中所知的:a)精確稱量丁二酸和丁二醇，直接將其引入并一起加熱。通過水蒸餾，制備隨后被縮聚的預縮合物。由此不利的是該方法通常僅可以在分批縮聚設備中實施。b)引入預先制備的預縮合物，并添加丁二酸和丁二醇。在混合物的加熱過程中，預縮合物熔化并產生反應介質，在該介質中丁二酸特別地溶解良好并且可以與丁二醇有利地反應。c)由日立公司的專利，已知預縮合物的引入和糊狀物的添加。首先，在此糊狀物(固體晶態丁二酸和丁二醇的糊狀混合物/懸浮液)通過原料的計量加入和混合來制備。必須不停地攪拌由此產生的糊狀物直到被添加到反應或被添加到預縮合物，例如還必須保持循環管線以使得其組成(摩爾比)不因丁二酸的沉降或丁二醇的分離而改變。US2006/0155099A1公開了一種用于制備生物可降解的共聚酯的方法，其中，使第一芳香族二羧酸化合物與第一脂肪族二元醇反應，利用第二芳香族二羧酸化合物和第二脂肪族二元醇轉化由此得到的芳香族預聚物以獲得第一反應產物；然后，在另一步驟中，利用脂肪族二羧酸成分轉化該第一反應產物以獲得第二反應產物。最后，進行第二反應產物的縮聚。因此，US2006/0155099A1特別地描述了一種用于制備生物可降解共聚酯的連續方法，然而其提出的工序不能被轉移到脂肪族聚酯或共聚酯的制備方法中。由US6，399，716B2已知一種用于制備部分芳香族共聚酯的方法，其中在第一步驟中制備脂肪族預聚物，在第二步驟中利用芳香族二羧酸和脂肪族二元醇使其轉化。最后，進行在前兩個步驟中產生的反應產物的兩階段縮聚。在此直接進給單體成分以形成預聚物。EP I 882 712 Al涉及一種由生物質獲得的聚酯，并特別地描述了其構建以及一種用于制備該基于生物質的聚酯的方法。由US2010/0305297A1已知一種用于制備共聚酯的方法，其中將反應物進給到預縮合步驟并在其中使其酯化。最后在多個連續步驟中使所獲得的酯化產物縮聚。由JP2010-254812A以及由JP2010-202770A已知一種用于制備PBS的方法或一種用于制備PBS的裝置，其中，在第一步驟中，轉化起始物質、即丁二酸和1，4-丁二醇的漿料以形成低聚物，然后通過縮聚來構建所獲得的低聚物以形成聚酯。由此不利的是所使用的反應物的漿料導致漿料中含有的丁二酸沉降，結果，因為可能的丁二酸沉積物必須從所使用的設備中移除，該方法變得對干擾非常敏感并且維護費用高。本專利技術的目的是指出一種可以以簡單并經濟的方式制備聚酯或共聚酯、特別是PBS的方法。該目的利用權利要求1的特征來實現。各從屬權利要求在此代表有利的發展。根據本專利技術，由此指出一種用于制備聚酯或共聚酯的方法，其中a)將具有2至12個碳原子的至少一種脂肪族二羧酸和/或由其衍生的酸酐和具有2至12個碳原子和至少兩個羥基官能團的至少一種脂肪醇混合到一起，并且通過適當的升高溫度將所述二羧酸溶解于二醇中，b)將在步驟a)中獲得的溶液添加到包含至少一種二酯和/或由至少一種脂肪族二羧酸與至少一種脂肪醇獲得的至少一種低聚酯的酯化產物，并使它們反應，根據本專利技術使用的具有2至12個碳原子的脂肪族二羧酸在此可以表示直鏈或支鏈的脂肪族二羧酸。同樣地，可以使用衍生自脂肪族二羧酸的酸酐。酸酐在此可以表示例如環狀酸酐或混合酸酐。同樣地，所述脂肪族二羧酸和衍生的酸酐的混合物是可能的。另外，可能地，脂肪族二羧酸或由其衍生的酸酐以純凈物使用，還可能地，多于一種的脂肪族二羧酸例如以多種二羧酸的混合物使用。根據本專利技術使用的具有2至12個碳原子的脂肪醇在此同樣可以具有支鏈或直鏈的脂肪族基體。優選地，脂肪醇為二元醇，即具有兩個羥基官能團。在此羥基官能團優選為一級或二級的、特別是一級的羥基官能團。根據本專利技術在步驟b)中使用的酯化產物可以包含二酯或低聚酯，其中二酯或低聚酯表示至少一種脂肪族二羧酸與至少一種脂肪醇的縮合產物。在二酯的情況下，脂肪族二羧酸的兩個羧基基團在此都被脂肪醇酯化。在步驟b)中的酯化產物包含低聚酯的情況下，用于酯化的脂肪醇必須具有至少兩個羥基官能團。因此，低聚酯表示脂肪族二羧酸和具有至少兩個羥基官能團、優選兩個羥基官能團的脂肪醇的縮合產物，所述低聚酯具有至少兩個重復單元。優選地，低聚酯具有少于50個重復單元。因此，根據本專利技術的方法不僅從單體成分、即例如二羧酸和二醇開始，而且事實上使用利用相應的二羧酸和二醇的混合物或理想地相應的二羧酸和二醇的溶液轉化的酯化產物。根據本專利技術，酯化產物應理解為包含來源于前述單體成分、即二羧酸和二醇的至少一種二酯的物質或物質混合物。另外，然而，酯化產物還可以包含其它成分，例如二羧酸和二醇的單酯或二羧酸和二醇的低聚物。由此可以進行之后的縮聚或共縮聚(步驟c)，使得在不添加其它成分的條件下將步驟b)中獲得的反應產物供應到單步或多步縮聚反應。然而，添加已經在步驟a)和/或步驟b)中使用的其它單體和/或低聚物同樣是可能的。因此，不但可以使用相同的單體或低聚物以獲得均聚物，也可以使用與其不同的單體以獲得共聚物。另外，可以在縮聚步驟中添加其它單體，例如芳香族二醇、芳香族二羧酸或基于異氰酸酯的鏈增長劑等。根據本專利技術的方法的主要優點在于通過使用酯化產物以及使用脂肪族二羧酸在脂肪族二醇中的溶液，使所供應的原料彼此之間較快的且完全的反應成為可能。因此，可以實現大幅提高根據本專利技術的方法的效率。根據本專利技術的方法的其它優點在于:-不使用“不穩定的”糊狀物而是使用均相溶液:溶液是“在儲存中穩定的”，即不再發生所使用的二羧酸、如丁二酸的沉降。-可以使用“未研磨的”丁二酸。商購的丁二酸通常是粗晶質的，必須首先進行研磨使得能夠得到普遍沉降穩定的且可無問題輸送的糊狀物。這是需要能量的其它加工步驟。另外，該加工步驟的省略有效地防本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于制備聚酯或共聚酯的方法，其中a)將具有2至12個碳原子的至少一種脂肪族二羧酸和/或由其衍生的酸酐和具有2至12個碳原子和至少兩個羥基官能團的至少一種脂肪醇混合到一起，并且通過適當的溫度升高將所述二羧酸溶解于所述二醇中，b)將在步驟a)中獲得的溶液添加到包含至少一種二酯和/或由至少一種脂肪族二羧酸與至少一種脂肪醇獲得的至少一種低聚酯的酯化產物，并使所述溶液在所述酯化產物中反應，和c)使由步驟b)獲得的反應產物在相對于標準狀態的減壓條件下進行縮聚或共縮聚。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：克里斯多夫·赫斯，漢斯·施淘登邁爾，
申請(專利權)人：伍德依萬特費休股份有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE