способ получения биоразлагаемого сополимера

Формула изобретения

Способ получения биоразлагаемого сополимера на основе полилактида путем сополимеризации лактида в присутствии катализатора при нагревании, отличающийся тем, что процесс ведут с использованием в качестве катализатора хлорида олова (IV), а в качестве сомономера используют лактон, общей формулой

,

где n=0 до 3, причем массовое соотношение лактид : лактон : катализатор составляет от 99:1:0,03 до 85:15:0,4.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения биоразлагаемого полимера, который может использоваться в производстве упаковочных материалов.

Известен способ получения полимолочной кислоты [патент США 5821327, 17.03.1997] путем проведения реакции полимеризации лактида в одну стадию с использованием в качестве катализатора солей олова в присутствии 1-35 мол. % циклического имида. Введение последнего в реакционную массу позволяет снизить концентрацию катализатора, уменьшить температуру синтеза и степень деполимеризации. Недостатком данного способа является наличие в готовом полимере значительных количеств низкомолекулярного вещества, которое может сильно ухудшить его эксплуатационные характеристики.

Наиболее близким по технической сущности является изобретение, отраженное в [патент США 5446123, 25.04.1994]. Авторы предлагают получать композицию на основе полимера лактида путем полимеризации мономера в присутствии октоата олова при температуре 120-180°C и последующего введения дезактиваторов. В указанной композиции при нагревании при 180°C в течение 15 мин при атмосферном давлении образуется менее 2% лактида и сохраняется среднечисловой молекулярный вес не менее 30000. Однако для ряда изделий необходим полимер с большей термической стойкостью и большей величиной молекулярной массы, например для получения полимерных волокон необходим полимер с молекулярной массой не менее 60000.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения биоразлагаемого сополимера на основе полилактида, который при нагревании при 180°C в течение 15 мин при атмосферном давлении сохраняет среднечисловой молекулярный вес не менее 60000.

Поставленная задача решается разработанным способом, в котором процесс сополимеризации лактида ведут при нагревании с использованием в качестве катализатора хлорида олова (IV), а в качестве сомономера используют лактон, общей формулой

,

где n=0 до 3, причем массовое соотношение лактид:лактон:катализатор составляет от 99:1:0,03 до 85:15:0,4.

Изобретение иллюстрируется следующими примером.

Пример.

В емкость объемом 10 мл загружают 4,95 г лактида, 0,05 г капролактона, 0,0015 г хлорида олова (IV). Реакционную массу продувают азотом, нагревают при температуре 140°C в течение 5 часов, затем вводят 0,015 г тригексиламина. Через 15 минут нагревание прекращают, охлаждают емкость с продуктом и полученный полимер извлекают. Получают продукт с молекулярной массой 112000.

Условия проведения процесса и данные по изменению молекулярной массы продукта при нагревании при 180°C в течение 15 минут сведены в Таблицу 1.

Как видно из приведенного примера, использование в качестве сомономера лактона, общей формулой

,

где n=0 до 3, и в качестве катализатора хлорида олова (IV) с его последующей нейтрализацией позволяет увеличить термостойкость полилактида в 2 раза.

Увеличение термостойкости биоразлагаемого полимера расширяет возможности его переработки в изделия путем экструзии, литьем под давлением и т.п. способами, требующими перевода перерабатываемого вещества в расплав.