本文介紹聚乳酸(PLA)用環(huán)氧類擴鏈劑。
選取本體法合成的聚乳酸(PLA)用環(huán)氧類擴鏈劑聚甲基丙烯酸甲酯共聚甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯，在Haake轉矩流變儀中與聚乳酸(PLA)熔融共混，以獲得高分子質量的聚乳酸。
探討了聚乳酸(PLA)用環(huán)氧類擴鏈劑中的環(huán)氧官能團GMA含量對聚乳酸的不同擴鏈效果，并且通過凝膠色譜法(GPC)、示差掃描量熱儀法(DSC)、熱失重分析法(TGA)及紅外光譜法(FTIR)對擴鏈產物進行了表征。
對聚乳酸(PLA)純料和用本體法合成的環(huán)氧類擴鏈劑聚甲基丙烯酸甲酯共聚甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯(PMMA-GMA)進行測試。PLA樹脂在220℃以下加工時不會出現(xiàn)熱降解，加工溫度超過240℃會引起一定程度的熱降解。
對不同GMA含量的擴鏈劑進行DMA測試、分子量測試、流變性能測試和轉矩流變特性測試，結果表明GMA含量的變化對擴鏈劑的玻璃化轉變溫度、分子量、流變性能和轉矩變化影響不大。
通過用本體法合成的GMA含量為4%擴鏈劑PMMA-GMA，在Haake轉矩流變儀中與PLA熔融共混。隨著PMMA-GMA用量的增大，擴鏈產物的平衡扭矩值變大，分子量變大，分散系數(shù)變大，擴鏈劑的引入影響了PLA的冷結晶和熔融行為，熱穩(wěn)定性略有提高。
采用GMA含量分別為2%、8%和12%的擴鏈劑與PLA熔融共混?？傮w上共混物的流變加工特性、分子量變化、熱性能和熱穩(wěn)定性的變化規(guī)律相似，當擴鏈劑中GMA含量和PMMA-GMA用量過多會引起交聯(lián)，GMA含量越多，可應用的擴鏈劑用量越少。
采用乳液法合成的GMA含量分別為2%、4%、8%和12%的擴鏈劑與PLA熔融共混。應用到PLA中沒有明顯擴鏈反應發(fā)生，說明用乳液法合成的擴鏈劑遠遠沒有本體法合成出的擴鏈劑的擴鏈效果好。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)優(yōu)點:
液體,安全易操作
釜中壽命長
毒性低-艾姆斯試驗為陰性
流動性和附著性提高
濕度靈敏性低
可用于MDI預聚物的熟化
與多種多元醇共熟化劑和其他聚氨酯化學原料兼容
可用于室溫熟化
硬泡: 增強壓縮強度尺寸穩(wěn)定性,降低易脆性,閉孔率高,導熱系數(shù)低
TDI軟泡: 低密度,高強度,高承載性
MDI軟泡:低密度,低硬度,強度增強
對于磷脂聚乳酸而言，NCO/OH摩爾比為2、反應溫度為110攝氏度時，反應時間為4h，分子量在擴鏈反應后并沒有明顯的增加，而反應時間延長到7h，分子量增加了近1 3倍。因此，延長擴鏈反應的時間有利于擴鏈反應。但反應時間過長，會發(fā)生交聯(lián)形成不溶性的產物。
純聚乳酸在相同條件下擴鏈反應4h后分子量增加了近9 6倍，當擴鏈反應時間為7h后，發(fā)生了交聯(lián)。由此可以看出，純聚乳酸的擴鏈易于進行，交聯(lián)也更容易發(fā)生。其它系列的聚合物擴鏈反應前后也 有類似的趨勢。這是由于分子量增加，導致活動性大的鏈比例減小，從而玻璃化溫度升高。
反應溫度對擴鏈反應影響的結果。磷脂聚乳酸在NCO/OH摩爾比為2、反應時間為7h，溫度分別為110攝氏度和120攝氏度時，擴鏈產物分子量增加基本都是1倍左右。而純聚乳酸在反應5h時已經發(fā)生了交聯(lián)反應。
維持反應時間為7h、反應溫度120攝氏度，NCO/OH的投料比由2增加到3后，對于磷脂聚乳酸PLLAPC56和PLLAPC33，分子量仍然只增加了1倍，然而對于純的聚乳酸，在相同條件下則發(fā)生了嚴重的交聯(lián)反應。
綜合考慮上述數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，總的擴鏈反應趨勢是延長反應時間、升高溫度和增加NCO/OH摩爾比有助于分子量的增加，同時分子量分布也變寬;反應時間過長、溫度過高都有可能交聯(lián)導致形成不溶性的產物;在合適的擴鏈反應條件下，純聚乳酸分子量能夠增長多倍，而在相同條件下磷脂聚乳酸只能擴鏈1倍左右。
關于無論怎樣改變擴鏈反應條件都只能增加磷脂 聚乳酸分子鏈長1倍，筆者認為是下述原因造成的。當用甘油磷脂酰膽堿開環(huán)丙交酯時，sn2位的羥基由于磷脂酰膽堿的位阻效應導致其反應活性低，沒有參與開環(huán)反應，或者參與了反應但是鏈長很短。
固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
