本發(fā)明涉及聚酯領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種連續(xù)制備脂肪族聚酯的方法、系統(tǒng)和脂肪族聚酯。

背景技術(shù)：

1、聚乙醇酸-乳酸共聚物(poly(glycolic?acid-co-lactic)，pgla)兼具pga和pla兩種聚酯材料的優(yōu)勢，是一種半晶/非晶型可降解功能高分子，已通過美國食品藥品監(jiān)督管理局(fda)認(rèn)證，被正式作為藥用輔料收錄進(jìn)美國藥典。pgla具有良好的生物相容性、無毒、良好的成囊和成膜的性能，被廣泛應(yīng)用于制藥、醫(yī)用工程材料和現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域。

2、目前pgla的制備多采用開環(huán)聚合法，即將乙醇酸和乳酸分別脫水環(huán)化，合成乙交酯(ga)、丙交酯(la)兩種單體，再由la和ga進(jìn)行開環(huán)聚合制備pgla。相比于縮聚，該方法反應(yīng)條件溫和，過程無副產(chǎn)物小分子生成，所得聚合物產(chǎn)物純度高，分子量可控，更適用于共聚物中單體序列的控制，以及聚合物鏈端調(diào)控。

3、目前常用的聚合工藝有一鍋法如美國專利us8481651b2和分批加料法如美國專利us11058792b2等，在催化劑的用量下降到一個較低的水平時，pgla的聚合時間需要2h至24h，而乙交酯和丙交酯在如此長時間的高溫環(huán)境下，極易發(fā)生開環(huán)，聚合物也容易發(fā)生熱降解，副產(chǎn)物增多，產(chǎn)物黃度值高。同時，若均勻設(shè)置多段聚合溫度，聚合的反應(yīng)效率及特性粘度反而嚴(yán)重下降。

4、因此，有必要研究一種連續(xù)聚合方法，能夠減少聚合時間，提高反應(yīng)效率，同時降低聚酯的黃度值。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)制備脂肪族聚酯的方法、系統(tǒng)和脂肪族聚酯。

2、本發(fā)明解決了聚乙醇酸-乳酸共聚物(pgla)聚合時間過長的問題，通過本發(fā)明的連續(xù)聚合方法，能夠減少聚合時間，提高了聚合效率，有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生，提高了聚酯的分子量、特性粘度、轉(zhuǎn)化率，同時降低了聚酯的黃度值。

3、本發(fā)明的目的之一是提供一種連續(xù)制備脂肪族聚酯的方法，包括：

4、(1)將單體、引發(fā)劑和任選的催化劑在第一反應(yīng)器中混合并反應(yīng)得到混合物a；所述單體為乙交酯單體和任選的l-丙交酯單體；

5、(2)將步驟(1)得到的混合物a連續(xù)進(jìn)入第二反應(yīng)器反應(yīng)得到混合物b；

6、(3)將步驟(2)得到的混合物b連續(xù)轉(zhuǎn)移到平推流反應(yīng)器中反應(yīng)后得到混合物c，除去殘留單體后得到所述脂肪族聚酯。

7、本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，

8、所述乙交酯單體的水含量為50～1000ppm，酸值為2～100mol/t；

9、所述l-丙交酯單體的水含量為50～1000ppm，酸值為2～100mol/t；

10、所述引發(fā)劑包括但不限于烷基醇、水，優(yōu)選為烷基醇、水中的至少一種；所述烷基醇更優(yōu)選為癸醇、癸二醇、月桂醇、十四烷醇中的至少一種；

11、所述催化劑為金屬催化劑、非金屬有機(jī)催化劑中的至少一種，優(yōu)選為氯化亞錫、辛酸亞錫、氯化錫中的至少一種。

12、本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，

13、步驟(1)中，

14、乙交酯單體占單體總摩爾數(shù)的5～100％，優(yōu)選為20～100％；

15、l-丙交酯單體占單體總摩爾數(shù)的0～95％，優(yōu)選為0～80％；

16、引發(fā)劑和單體的摩爾比為1：(10～5000)，優(yōu)選為1：(300～2000)，更優(yōu)選為1：(500～1000)；

17、催化劑的質(zhì)量為單體總質(zhì)量的0～5000ppm，優(yōu)選為30～500ppm，更優(yōu)選為50～300ppm。

18、本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，

19、步驟(1)中，

20、第一反應(yīng)器包含至少2個并聯(lián)連接的反應(yīng)器，可以交替使用，以連續(xù)供料給第二反應(yīng)器；

21、混合在保護(hù)性氣體氛下進(jìn)行，所述保護(hù)性氣體為氮氣、惰性氣體中的至少一種；所述保護(hù)性氣體為干燥氣體；

22、第一反應(yīng)器的混合溫度為125～150℃，優(yōu)選為125～140℃；

23、在第一反應(yīng)器的反應(yīng)時間為5～30min，優(yōu)選為10～30min；

24、混合物a中的乙交酯的單體轉(zhuǎn)化率大于等于40％；

25、混合物a中的l-丙交酯的單體轉(zhuǎn)化率大于等于10％。

26、本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，

27、步驟(2)中，

28、第二反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為185～210℃，優(yōu)選為185～200℃；

29、第二反應(yīng)器的反應(yīng)時間為10～60min，優(yōu)選為15～50min；

30、混合物b中的乙交酯的單體轉(zhuǎn)化率大于等于70％；

31、混合物b中的l-丙交酯的單體轉(zhuǎn)化率大于等于50％。

32、本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，

33、步驟(3)中，

34、平推流反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度為190～210℃，優(yōu)選為200～210℃；

35、平推流反應(yīng)器中的反應(yīng)時間為20～60min，優(yōu)選為30～50min；

36、所述平推流反應(yīng)器為螺桿擠出機(jī)或管式反應(yīng)器；

37、除去殘留單體的方法為熔體脫揮；所述熔體脫揮優(yōu)選采用脫揮螺桿，所述脫揮的溫度更優(yōu)選為200～230℃，最優(yōu)選為210～220℃；

38、混合物c中的乙交酯的單體轉(zhuǎn)化率大于等于90％；

39、混合物c中的l-丙交酯的單體轉(zhuǎn)化率大于等于60％。

40、本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，

41、所述第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器分別獨立地選自釜式反應(yīng)器、連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器、scp自清潔反應(yīng)器中的至少一種。

42、本發(fā)明的目的之二是提供一種連續(xù)制備脂肪族聚酯的方法得到的脂肪族聚酯。

43、本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，

44、所述脂肪族聚酯的特性粘度為1.0～3.0dl/g；

45、所述脂肪族聚酯的重均分子量為10w～25w，優(yōu)選為12w～20w；

46、所述脂肪族聚酯的黃度值為30～50；

47、所述脂肪族聚酯中殘留的單體小于5wt％，優(yōu)選小于2wt％，更優(yōu)選小于1.6wt％；所述殘留的單體為乙交酯單體和任選的l-丙交酯單體。

48、本發(fā)明的目的之三是提供一種連續(xù)制備脂肪族聚酯的系統(tǒng)，包括第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器和脫揮螺桿；所述第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器通過熔體泵連接，所述第二反應(yīng)器、平推流反應(yīng)器、脫揮螺桿以上進(jìn)下出的方式依次相接；優(yōu)選地，所述第一反應(yīng)器包含至少2個并聯(lián)連接的反應(yīng)器。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

50、本發(fā)明解決了聚乙醇酸-乳酸共聚物(pgla)聚合時間過長的問題，通過本發(fā)明的連續(xù)聚合方法，能夠減少聚合時間，提高聚合效率，有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生，提高了聚酯的分子量、特性粘度、轉(zhuǎn)化率，同時降低了聚酯的黃度值。

51、本發(fā)明制備得到的脂肪族聚酯的特性粘度為1.0～3.0dl/g，重均分子量10w～25w，黃度值為30～50，殘留的單體小于5wt％。