PBS合成添熔融酯化工藝

2月5日，河南能源化工集團(tuán)研究院付瑤研究員接受中國化工報記者采訪時表示，可生物降解聚丁二酸丁二醇酯（PBS）被列入集團(tuán)儲備項目，他們將擇時進(jìn)行PBS的試生產(chǎn)。此前，該研究院與鄭州大學(xué)已經(jīng)合作完成了PBS合成項目，以河南能化自產(chǎn)的丁二醇為原料，采用熔融酯化法合成了千克級的PBS。

據(jù)該研究院副院長蔣元力介紹，該項目不久前通過了河南省科技廳組織的成果鑒定。他們在PBS合成及復(fù)合材料制備研究上投入了大量的資金和人力。經(jīng)過兩年的研究，先后完成了實驗室小試以及1 L反應(yīng)釜、5 L反應(yīng)釜的合成實驗，開發(fā)出工藝簡捷、投資低的PBS合成路線，為PBS合成及其共聚改性、推廣應(yīng)用提供了技術(shù)途徑。

據(jù)付瑤介紹，他們開發(fā)的PBS合成工藝路線以1，4－丁二醇和丁二酸為原料，以氯化亞錫／對甲苯磺酸為復(fù)合催化劑，在優(yōu)化的工藝條件下，在聚合釜內(nèi)采用熔融縮聚法合成出相對分子質(zhì)量超過1X105的PBS，并確定了6 kg級PBS合成工藝參數(shù)。他們還分別以乙二醇和對苯二甲酸為共聚組分，對PBS進(jìn)行了共聚改性，合成了千克級的PBES及PBST共聚酯，為PBS及其共聚酯的工業(yè)化生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。此外，該項目還開發(fā)了新型可生物降解PBS/竹材復(fù)合材料的制備工藝，用一定長徑比的竹纖維對PBS進(jìn)行填充改性，采用熔融共混法制備了PBS/竹纖維復(fù)合材料，擴(kuò)大了PBS的應(yīng)用領(lǐng)域，降低了PBS使用成本。

鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院趙清香教授介紹了該項目取得的具體進(jìn)展。在PBS合成上，項目組完成了5 L反應(yīng)釜的千克級試驗，合成的PBS熔融溫度大于110 ℃，性能優(yōu)于市售產(chǎn)品；開發(fā)的氯化亞錫／對甲苯磺酸復(fù)合催化體系催化劑用量較低，在1‰～3‰之間，較一般催化劑用量降低了50%以上；醇酸比較低，在1.05～1.2之間，丁二醇消耗量小；聚合過程中相對分子質(zhì)量快速提高，聚合溫度控制在210 ℃之下。

蔣元力表示，根據(jù)國內(nèi)外預(yù)測，未來10年將是生物降解塑料行業(yè)發(fā)展的黃金時期，PBS作為可生物降解塑料和優(yōu)異的性能具有廣闊的發(fā)展空間。同時，河南能源化工集團(tuán)在鶴壁、義馬兩地有近20 t的1，4－丁二醇產(chǎn)能，鶴壁化工基地也有丁二酸中試線，生產(chǎn)PBS具有原料上的先天優(yōu)勢。