生物降解性塑料PBS的研究进展_廖才智

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1、téãLQV>léLU>FqîåLPOWG评述hîãò>>>>PNON文章编号：1005-3360（2010）07-093-06生物降解性塑料PBS的研究进展ResearchProgressofBiodegradablePlasticPBS廖才智LiaoCaizhi-合肥工业大学化学工程学院，安徽合肥230009-SchoolofChemicalengineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China摘　要:介绍了聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的合成工艺，包括溶液聚合法、熔融缩聚法、扩链法等；

2、阐述了PBS的改性途径，包括共混改性、共聚改性、交联改性等；概述了PBS的应用及产业化进程；对PBS的发展前景进行了展望。Abstract:ThesynthesisprocessofPBSwasintroduced,includingsolventpolymerization,meltcondensationpolymerization,chainextension,etc.ThemodificationmethodsofPBSwereexpounded,includingblendingmodification,copolymerization

3、modification,cross-linkingmodification,etc.TheapplicationandindustrializationdevelopmentofPBSweresummarized.ThedevelopmentprospectofPBSwaspredicted.关键词:聚丁二酸丁二醇酯；合成工艺；改性；应用中图分类号:TQ324.8文献标识码:AKeywords:PBS;Synthesis;Modification;Application聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是优异的生物降1.1溶液聚合法解材料，其用途极为广

4、泛，可用于包装、餐具、农用薄膜、生物医用高分子材料等领域。与聚己内酯溶液聚合法是在一定的温度下，使丁二酸和丁（PCL）、聚（3-羟基丁酸酯）（PHB）等降解塑料相比，二醇反应一段时间完成酯化，同时使用不同的溶剂PBS价格低廉，且综合性能良好，能与多种助剂和材带走一部分反应生成的水，然后采用更高的温度进[3]料进行改性聚合，具有广阔的应用前景。行缩聚反应。PBS通常以脂肪族二元酸、二元醇为主要原料溶液聚合法可以获得分子量分布系数较窄的[4]进行化学合成，也可通过含有纤维素、葡萄糖、果PBS。Song等采用P-苯磺酸作催化剂合成了数均4糖、乳糖等可再

5、生农作物产物，经生物发酵途径实分子量Mn=1.6×10的PBS，其分子量分布系数为现绿色循环生产。PBS的加工性能是目前降解塑1.6~1.9，和熔融缩聚法相比，分布系数较窄，但该反料中最好的，几乎可在现有通用塑料加工设备上进应所需时间较长，大约要20h。[1]行各类成型加工。同时可以将大量碳酸钙、淀粉溶液聚合法中反应体系生成的水分如不能及[5]等廉价填料与PBS共混，以降低成本。时分离，将会影响PBS聚合反应的进行。孙杰等开发了新的溶液缩聚方法，以二元酸和二元醇为原1PBS合成工艺料进行直接聚合。该法采用十氢萘作为溶剂，并用油水分离器取代传统方法

6、中的分子筛和除水剂，在4自从Lathers首次合成PBS以来，PBS的合成工200℃反应12~14h得到Mn=7.9×10的PBS。与同艺得到了迅速的发展，而以化学合成法的应用最为类合成法相比，此方法方便可行，适用于工业化生广泛。其中化学合成法又可分为溶液缩聚法、熔融产。[2]缩聚法、扩链法、酯交换聚合法等。作为线性脂1.2熔融缩聚法肪族聚酯，PBS也可采用生物发酵法进行合成，但由于其成本较高，很难得到推广。熔融缩聚法合成PBS通常分成酯化和缩聚两收稿日期：2010-05-2493生物降解性塑料PBS的研究进展个阶段。该方法先将丁二酸和丁二醇置于

7、较低的交换来得到聚酯。温度下进行熔融酯化，然后在高真空、高温条件下由于酯交换法中未使用溶剂，而且参加反应[6]完成缩聚反应。的二元醇可通过水溶剂或加热等简单操作除去，采用该法合成PBS时，催化剂的选择对最终最终得到的PBS杂质含量较低。AnnikaLindstrom[7][13]PBS的分子量大小有重要影响。ATakasu等在等用异丙氧基钛作催化剂，先在氮气保护下油浴35℃、31.99kPa的减压条件下，采用三氟甲烷磺酸130℃恒温反应3h，此过程中甲醇不断蒸出，然后在钪(Sc(OTf)3)和双(三氟甲基磺酰亚胺)钪(Sc(NTf2)3)减压条件

8、下升温至180℃，继续聚合反应16h，得到44作为催化剂，直接聚合得到了Mn=1.0×10左右的了Mn=2.42×10的PBS聚合物。实