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小分子擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-2-11 17:25:45 |
目前，國(guó)際上對(duì)可生物降解且具有良好經(jīng)濟(jì)性的聚合物材料越來(lái)越重視，合成脂肪族聚酯由于其生物降解性和經(jīng)濟(jì)性，已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一，而熱塑性脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯（PBS）因具有良好的熱穩(wěn)定性和可得到高分子量的產(chǎn)品而受到青睞。
PBS具有良好的生物相容性和生物可吸收性，在使用過程中性能穩(wěn)定，使用后能在堆肥、土壤、水和活化污泥等環(huán)境下被微生物或動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解，最終產(chǎn)物為二氧化碳和水。但由于相對(duì)分子質(zhì)量低，特性黏數(shù)低，熔體流動(dòng)速率高，在實(shí)際加工時(shí)不易用流延、吹塑等工藝進(jìn)行成型加工，這大大阻礙了它的應(yīng)用．由于含有端羥基和端羧基，可以尋找一種合適的小分子擴(kuò)鏈劑來(lái)達(dá)到增黏改性的目的。
目前對(duì)聚酯擴(kuò)鏈常用的擴(kuò)鏈劑有環(huán)氧類、異氰酸類和酸酐類等．現(xiàn)采用一種新型小分子擴(kuò)鏈劑ADR-4370對(duì)PBS進(jìn)行擴(kuò)鏈，每個(gè)ADR-4370分子上有9個(gè)活性基團(tuán)環(huán)氧基，可以和熱塑性工程塑料的反應(yīng)基團(tuán)（羥基、羧基、氨基、硫醚基）發(fā)生鏈接反應(yīng)，提高其特性黏度，增大分子量和增大熔融強(qiáng)度，增強(qiáng)薄膜機(jī)械性能，提高樹脂反應(yīng)效率，改善沖擊和機(jī)械性能等。
PBS；ADR- 4370；TDI；BOZ．雙螺桿擠出機(jī)，TSE-35A/400-32-1；注射機(jī)， NG120-A；烘箱， 401A；電子天平，H10KS；微機(jī)萬(wàn)能控制電子實(shí)驗(yàn)機(jī)，RGL-30A；懸臂梁沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)，XJV-22；熔融指數(shù)儀， HT-9431；轉(zhuǎn)矩流變儀，XSS-300。
將小分子擴(kuò)鏈劑與PBS均勻混合，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，用注射機(jī)注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，進(jìn)行性能檢測(cè)． 拉伸試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1040- 1992；缺口沖擊試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：GB1043-1993；熔融指數(shù)（MI）：150℃，2.16kg，MI（g/10min）= 稱出的質(zhì)量（g）×600設(shè)定切料時(shí)間（s）流變性能測(cè)定：150℃，50r/min；維卡軟化點(diǎn)：Jis-K6742GB/T1633-200，樣品10mm×10mm×4mm，加溫速率120℃/h，變形1.000mm。
為確定小分子擴(kuò)鏈劑ADR-4370的活性基團(tuán)，采用 紅外對(duì)其進(jìn)行表征，結(jié)果如圖1所示.在1728cm－1處出現(xiàn)強(qiáng)烈的共軛羰基吸收峰，在1255cm－1、 909cm－1、761cm－1處有環(huán)氧基3個(gè)吸收峰，綜上所述，ADR-4370是一種含有多個(gè)環(huán)氧基的擴(kuò)鏈劑。
4,4'-雙仲丁氨基二苯基甲烷(MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度, 使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長(zhǎng)的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動(dòng)性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
通過對(duì)改性產(chǎn)物進(jìn)行熔融指數(shù)和流變性能 表征，研究3種擴(kuò)鏈劑對(duì)PBS的擴(kuò)鏈效果可見：隨著擴(kuò)鏈劑 ADR-4370質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，體系熔融指數(shù)降低，平衡扭矩升高，并逐漸趨于穩(wěn)定．這說明ADR-4370與PBS發(fā)生了鏈接反應(yīng)，使PBS分子量提高， 體系黏度增大；但隨著擴(kuò)鏈劑的增加，體系反應(yīng)完全，黏度達(dá)到最大，這時(shí)繼續(xù)加入擴(kuò)鏈劑，過多的擴(kuò)鏈劑小分子起到一定的增塑作用，可能導(dǎo)致平衡扭矩略有降低。
隨著擴(kuò)鏈劑TDI含量的增加，體系熔融指數(shù)迅速降低，平衡扭矩升高，說明TDI的加入可以快速有效地促進(jìn)鏈接反應(yīng)，提高PBS分子量，增大體系黏度．隨著擴(kuò)鏈劑BOZ含量的增加，體系熔融指數(shù)迅速升高，平衡扭矩降低．這可能在加工過程中，由于擠出加工的連續(xù)性，反應(yīng)溫度低于BOZ最佳活性溫度，擴(kuò)鏈反應(yīng)未發(fā)生，小分子BOZ反而起到增塑的作用，導(dǎo)致體系黏度迅速降低。
通過比較發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)鏈劑ADR-4370可以有效地與PBS進(jìn)行鏈接反應(yīng)，在連續(xù)加工的情況下，ADR-4370和TDI能夠更好改善PBS分子量低、 黏度小的缺點(diǎn)。
從拉伸性能和沖擊性能兩方面考察3種擴(kuò)鏈劑對(duì)PBS改性的影響可見：隨著擴(kuò)鏈劑ADR-4370含量增加，抗拉強(qiáng)度先迅速上升后又有所下降，在含量為8%時(shí)抗拉強(qiáng)度比PBS純料提高了29%；隨著擴(kuò)鏈劑ADR-4370含量的增加，沖擊 強(qiáng)度提高，然后趨于穩(wěn)定．這是由于擴(kuò)鏈劑的加入促使小分子鏈鏈接起來(lái)，分子量增加，整個(gè)體系可以承擔(dān)更大的拉力和沖擊力，但過量的小分子擴(kuò)鏈劑卻起到潤(rùn)滑、 增塑的作用，甚至造成缺陷， 導(dǎo)致體系強(qiáng)度有所下降。
隨著擴(kuò)鏈劑BOZ含量的增加，抗拉強(qiáng)度略有增加，沖擊強(qiáng)度變化不明顯．這可能是由于未 反應(yīng)的BOZ分子在常溫下與反應(yīng)了一個(gè)環(huán)的BOZ殘基共晶，導(dǎo)致物理纏結(jié)情況的發(fā)生，或BOZ發(fā)生自聚，使得機(jī)械性能有所提高。
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