聚丁二酸丁二醇酯PBS的合成方法

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，具备优良的生产加工特性和力学特性及其优良的生物相容性，而且可以按照分子设计调控其功能性， 是一种具备较大开发潜力的生物可降解高分子材料。传统化的PBS的合成方式按照其单体原材料來源的差异大概分为二种：即生物发酵方式和化学合成方式。

一、生物发酵法

具体选用自然界中具有的生物质原材料按照生物发酵的方式转换成生物质单体，随后合成聚丁二酸丁二醇酯（PBS）。其原材料可充分由生物发酵获得，如丁二酸做为三羧酸循环的中间代谢产物，其具体的生产菌株是大肠杆菌；而且另一种单体原材料1,4-丁二醇还可以按照生物质的发酵来实现生产加工。

二、化学合成法

现在比较常见的PBS合成方式，主要包含直接酯化法，酯交换法和扩链法。在化学合成PBS的工作流程中，一般而言必须采用催化剂来推动反应的实现。通常选用的催化剂为强酸型催化剂，如对甲苯磺酸；及其钛酸酯类催化剂，如钛酸四丁酯等。

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过链扩张的环节，其方式可以表述为：在环境温度较低的反应情况下将二元醇与二元酸实现酯化，当中二元醇过量添加以确保合成端羰基预聚物，随后在高溫、高真空情况下经催化剂的作用脱去二元醇，获得PBS聚酯产物。

四、溶液聚合法

溶液聚合法是在PBS合成的开始即丁二酸丁二醇单体的酯化环节中添加溶剂，溶剂起着的具体的作用是带去反应环节中生成的低分子物质（具体为水），待酯化反应实现后，提升反应环境温度实现下一步缩聚反应制取PBS。

五、酯交换法

酯交换法通常使用于聚乙烯（PE）的合成中，酯交换法还可以说最开始使用于合成PBS的方式的一种。在酯交换法合成PBS的环节中，由1,4-丁二醇与丁二酸二甲酯在催化剂的情况下按照熔融聚合来合成PBS，其摩尔比例通常为1,4-丁二醇：丁二酸二甲酯=1.0-1.1:1.0。

六、扩链法

合成PBS的扩链法是运用扩链剂中的活性基团，与预聚物中的端羟基反应，进而提升聚酯的相对分子质量。适用端羧基结构的扩链剂通常都具备二个官能团，能与预聚物的端羧基产生反应，实现扩链的作用，常见的扩链剂有异氰酸酯、恶唑啉、酸酐和甲苯二异氰酸酯等。

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