СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОРАЗЛАГАЕМОГО ПОЛИМЕРА
METHOD OF PRODUCING BIODEGRADABLE POLYMER

Изобретение относится к способу получения биоразлагаемого полимера, который может использоваться в производстве упаковочных материалов и изделий медико-биологического назначения.
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 [патент США 5446123, 25.04.1994]. Авторы предлагают получать композицию на основе полимера лактида путем полимеризации последнего в присутствии октоата олова при температуре 120-180°С и последующего введения дезактиваторов. В указанной композиции при нагревании при 180°С 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. Кроме того, для получения изделий медико-биологического назначения необходимо, чтобы полимер не содержал тяжелых металлов.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения биоразлагаемого сополимера на основе полилактида, который при нагревании при 180°С в течение 15 мин при атмосферном давлении сохраняется среднечисловой молекулярный вес не менее 60000 и не содержит тяжелых металлов.
Поставленная задача решается разработанным способом, в котором процесс полимеризации лактида ведут при нагревании в присутствии катализатора, состоящего из смеси метоксида магния с β-дикарбонильными сложными эфирами общей формулой
1
1
2
2
2
3
2
1
2
где R - алкил C-C, R - CHCOCH, CHCOOR, CHCN, причем мольное соотношение лактид: метоксид магния: сложный эфир составляет от 20000:1:4 до 10000:3:6.
Изобретение иллюстрируется примером.
Пример 1.
В 50 мл абсолютного метанола растворяют 0,0009 г метилата магния, прибавляют 0,0065 г диэтилмалоната и упаривают в вакууме досуха.
В емкость объемом 50 мл загружают 30 г лактида, 0,0074 г катализатора. Реакционную массу продувают азотом, нагревают при температуре 160°C в течение 5 часов, затем вводят 0,074 г уксусного ангидрида. Через 30 минут нагревание прекращают, охлаждают емкость с продуктом и полученный полимер извлекают. Получают продукт с молекулярной массой 99000.
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 приведенных примеров, использование катализатора, состоящего из смеси метоксида магния с β-дикарбонильными сложными эфирами общей формулой
1
1
2
1
2
3
2
1
2
где R - алкил C-C, R - CHCOCH, CHCOOR, CHCN, с его последующей нейтрализацией позволяет увеличить термостойкость последнего.
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. Использование малотоксичного магния открывает возможность использования полученных продуктов в качестве изделий медико-биологического назначения.