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PBS的幾種合成原理

脂肪族聚酯的合成方法有生物發(fā)酵法和化學(xué)合成法。生物發(fā)酵法的合成成本較高，對(duì)于PBS而言很少見(jiàn)報(bào)道，化學(xué)合成法可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，合成成本較低，主要有直接酯化法，酯交換法和擴(kuò)鏈法。

直接酯化法：

丁二酸和直接縮聚得到PBS，其合成方法是等物質(zhì)的量的酸和醇并加入一定量的催化劑在加熱的條件下反應(yīng)生成聚酯?，F(xiàn)在的研究報(bào)道中多采用直接酯化法合成PBS。直接酯化縮聚法主要有3種：熔融縮聚法，溶液縮聚法和熔融溶液相結(jié)合法。

酯交換法：

二元酸二甲酯與等物質(zhì)的量的二元醇，在催化劑存在下，高溫、高真空脫進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到聚酯。

擴(kuò)鏈法：

在前2種合成反應(yīng)過(guò)程中需不斷排除小分子物質(zhì)，以獲得所需相對(duì)分子質(zhì)量的聚酯。但在縮聚反應(yīng)過(guò)程中，特別是在反應(yīng)后期，溫度往往超過(guò)200℃時(shí)，不可避免地出現(xiàn)脫羧、熱降解、熱氧化等副反應(yīng)，從而影響相對(duì)分子質(zhì)量的提高。為了進(jìn)一步提高相對(duì)分子質(zhì)量，往往選擇擴(kuò)鏈反應(yīng)，利用擴(kuò)鏈劑的活性基團(tuán)與聚酯的端羥基反應(yīng)提高聚酯相對(duì)分子質(zhì)量。

PBAT的產(chǎn)地介紹

PBAT是降解聚酯的另一種常見(jiàn)產(chǎn)品，目前業(yè)內(nèi)一般將其歸屬PBS的同系列產(chǎn)品。PBAT是脂肪族-芳香族共聚酯，結(jié)晶率低，分子鏈有柔性的脂肪鏈和剛性的芳環(huán)，具有優(yōu)良的力學(xué)性能。而且由于脂肪族酯鍵的存在，同時(shí)具有良好的生物可降解性，可自然降解。

PBAT可由己二酸（AA）、對(duì)苯二甲酸（PTA）和1,4-丁2醇（BDO），在催化劑的作用下直接酯化后熔融縮聚而成。直接酯化法工藝合理、流程短、生產(chǎn)效率快、投資少、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。開(kāi)發(fā)有效綠色催化劑，提高產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量是工業(yè)合成PBAT的重點(diǎn)方向。國(guó)際上早實(shí)現(xiàn)了PBAT產(chǎn)業(yè)化的是德國(guó)巴斯夫的Ecoflex。在國(guó)內(nèi)，一般企業(yè)都進(jìn)行了脂肪族降解聚酯的柔性設(shè)計(jì)，PBS、PBAT、PBST及PBSA等PBS同系列聚酯和共聚酯可以在一條生產(chǎn)線進(jìn)行切換生產(chǎn)。

PBAT具有十分優(yōu)異的成膜性能，廣泛用于地膜、膜袋包裝等領(lǐng)域，是目前發(fā)展快、應(yīng)用廣泛的降解塑料品種之一。

PBS的降解階段
PBS的降解要經(jīng)過(guò)2個(gè)階段。在一次分解中通過(guò)微生物在菌體外分泌的酶與其表面接觸，由表及里順序進(jìn)行分解。PBS在一次降解中使用粉質(zhì)的酶，通過(guò)水解反應(yīng)，可很快分解，生成二元醇類物質(zhì)以及5聚體以下的低分子聚酯的混合物。接著是完全分解過(guò)程，在一次分解中生成的低分子量中間生成物被菌體所侵蝕，通過(guò)各式各樣的代謝，在透氣性的條件下分解為二氧化碳和水，在透氣性差的條件下則變成了二氧化碳和。