聚丁二酸丁二醇酯PBS的合成方法

??????? 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）可充分生物降解，具備優(yōu)良的生產(chǎn)加工特性和力學(xué)特性及其優(yōu)良的生物相容性，而且可以按照分子設(shè)計(jì)調(diào)控其功能性， 是一種具備較大開發(fā)潛力的生物可降解高分子材料。傳統(tǒng)化的PBS的合成方式按照其單體原材料來源的差異大概分為二種：即生物發(fā)酵方式和化學(xué)合成方式。

一、生物發(fā)酵法

具體選用自然界中具有的生物質(zhì)原材料按照生物發(fā)酵的方式轉(zhuǎn)換成生物質(zhì)單體，隨后合成聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。其原材料可充分由生物發(fā)酵獲得，如丁二酸做為三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物，其具體的生產(chǎn)菌株是大腸桿菌；而且另一種單體原材料1,4-丁二醇還可以按照生物質(zhì)的發(fā)酵來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工。

二、化學(xué)合成法

現(xiàn)在比較常見的PBS合成方式，主要包含直接酯化法，酯交換法和擴(kuò)鏈法。在化學(xué)合成PBS的工作流程中，一般而言必須采用催化劑來推動(dòng)反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。通常選用的催化劑為強(qiáng)酸型催化劑，如對(duì)甲苯磺酸；及其鈦酸酯類催化劑，如鈦酸四丁酯等。

三、直接酯化法

直接酯化法是由二元羧酸和二元烷基醇直接聚合而不通過鏈擴(kuò)張的環(huán)節(jié)，其方式可以表述為：在環(huán)境溫度較低的反應(yīng)情況下將二元醇與二元酸實(shí)現(xiàn)酯化，當(dāng)中二元醇過量添加以確保合成端羰基預(yù)聚物，隨后在高溫、高真空情況下經(jīng)催化劑的作用脫去二元醇，獲得PBS聚酯產(chǎn)物。

四、溶液聚合法

溶液聚合法是在PBS合成的開始即丁二酸丁二醇單體的酯化環(huán)節(jié)中添加溶劑，溶劑起著的具體的作用是帶去反應(yīng)環(huán)節(jié)中生成的低分子物質(zhì)（具體為水），待酯化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)后，提升反應(yīng)環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)下一步縮聚反應(yīng)制取PBS。

五、酯交換法

酯交換法通常使用于聚乙烯（PE）的合成中，酯交換法還可以說最開始使用于合成PBS的方式的一種。在酯交換法合成PBS的環(huán)節(jié)中，由1,4-丁二醇與丁二酸二甲酯在催化劑的情況下按照熔融聚合來合成PBS，其摩爾比例通常為1,4-丁二醇：丁二酸二甲酯=1.0-1.1:1.0。

六、擴(kuò)鏈法

合成PBS的擴(kuò)鏈法是運(yùn)用擴(kuò)鏈劑中的活性基團(tuán)，與預(yù)聚物中的端羥基反應(yīng)，進(jìn)而提升聚酯的相對(duì)分子質(zhì)量。適用端羧基結(jié)構(gòu)的擴(kuò)鏈劑通常都具備二個(gè)官能團(tuán)，能與預(yù)聚物的端羧基產(chǎn)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)鏈的作用，常見的擴(kuò)鏈劑有異氰酸酯、惡唑啉、酸酐和甲苯二異氰酸酯等。

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