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聚酯共聚擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2017-8-11 23:45:47 |
本文介紹聚酯共聚擴鏈劑。
聚對二氧環(huán)己酮(PPDO)是一種可生物降解的、具有生物相容性的聚合物，而聚丁二酸乙二酯(PES)在用做生態(tài)環(huán)境材料方面具有優(yōu)勢，經聚酯共聚擴鏈劑改良其性能和降低其成本后有望成為廣泛使用的生態(tài)環(huán)境材料.
如果將這兩類聚酯進行共聚，可望獲得性能良好的可供廣泛使用的生物降解性聚酯.本文首次研究了采用聚酯共聚擴鏈劑對 PPDO和PES低分子量的預聚物進行擴鏈反應，以期獲得嵌段共聚物.
氰酸酯基團的量與低聚物二元醇和小分子擴鏈劑中羥基量的比值；親水基團含量#（—0CCA）則是指親水基團—0CCA占整個體系中的質量分數(shù)。由乙二醇和一縮二乙二醇為擴鏈劑可制得微帶藍光白色乳液，而且乳液穩(wěn)定性較好。
由于低分子擴鏈劑可以與過量異氰酸酯進行二次反應，生成氨基甲酸酯或縮二脲結構的剛性鏈段，而聚醚二元醇或聚酯二元醇則為聚氨酯結構的柔性鏈段（軟段）。因此擴鏈劑的加入有助于形成聚氨酯的硬段結構，硬段部分對材料的力學性能貢獻較大。
對于所選用的四種不同的擴鏈劑而言，由于四種擴鏈劑本身結構不同，所以使得組成聚氨酯的硬段結構也不同。總體而言，無論對于C-BD型還是CE型聚氨酯，在異氰酸指數(shù)"及擴鏈劑用量相同的條件下，由于加入的乙二醇分子鏈最短，所以整個體系中硬段的密度較大，涂膜的力學性能也最高。隨著擴鏈劑分子"原子數(shù)目的不斷增多，體系中硬段的密度不斷變小，材料的拉伸強度也隨之降低。數(shù)據(jù)表明，無論C-BD型還是CE型聚氨酯，乙二醇為擴鏈劑制備的聚氨酯涂膜具有較高的拉伸強度，而由二醇為擴鏈劑制備的聚氨酯涂膜的力學強度最低。同時，由于乙二醇中柔性鏈最短，材料的斷裂伸長率較低。同理由于醚鍵的存在，所以一縮二乙二醇與丁二醇相比材料具有較高的斷裂伸長率，而以二醇結構中的柔性鏈最長，所得到的聚氨酯的斷裂伸長率也應達到最長。
聚氨酯的力學性能不僅與硬段的結構有關，而且還取決于硬段與硬段之間形成的氫鍵數(shù)目。改變擴鏈劑用量所得聚氨酯材料的力學性能有著顯著的差異。由于隨著擴鏈劑用量的增大，聚氨酯硬段結構中存在氨酯、脲、酯、醚等基團而產生氫鍵的數(shù)量和分布發(fā)生了變化。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
MDBA是4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷的商品名,也可以叫做Unilink4200,是一種液體仲二胺,由于其中每個氨基上的氫原子被一個仲丁基取代,在有限的空間里活潑氫原子和仲丁基的 結合產生了許多獨特的性能,氨基部分形成了影響硬段的脲鍵,而丁基則起內增塑劑作用。 它與聚合物母體相連,既不會浸出,也不會析出。同時烷基增加了二胺的溶解性,使它幾 乎能與任何多元醇和多元胺混合。
形成的氫鍵起到“交聯(lián)”作用，從而大幅度提高了材料的力學性能。此外，膜的斷裂伸長率也隨著聚氨酯中硬段的增多而逐漸下降。由表G還可以看出，起初隨著擴鏈劑用量的不斷增加，材料的親水性逐漸下降，膜的吸水率不斷減小，而當擴鏈劑含量達到一定時，體系中氫鍵對材料的影響作用增大，氫鍵的親水性較好，所以膜的吸水率又隨著擴鏈劑含量的進一步增大而增大。
而長鏈含氟化合物通常具有一定的毒性和難以生物降解的特點，因此張明月等采用鏈段較短的全氟丁基磺酸鉀為乳化劑，提高含氟單體的乳液聚合穩(wěn)定性和單體轉化率。研究表明適量的含氟乳化劑可以有效的提高FPUA乳液的穩(wěn)定性和表面接觸角。
共聚型核殼乳液聚合制備含氟聚氨酯的缺點是不能有效控制聚合物的組成、分子量和鏈段的長度，鑒于這些因素對聚合物的各項性能都有非常大的影響，Jiang等將活性自由基聚合的方法應用于制備FPUA，不僅可以有效而簡便地控制疏水性乙烯基單體的含量，而且制備的FPUA拉伸強度上升，斷裂伸長率也隨之上升。
按擴鏈劑的化學結構基本可分為醇類化合物和胺類化合物，其官能基均為2或小于4。隨著聚氨酯工業(yè)的高速發(fā)展，擴鏈劑的新品種也在迅速增加，但實際大量使用的仍然是二醇或二胺類低分子化合物。具體分類如下：
多元醇類：乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、一縮二乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷等 脂環(huán)醇類：1，4-環(huán)己二醇、氫化雙酚A
芳醇類：二亞甲基苯基二醇、對苯二酚雙-β-羥乙基醚、間苯二酚羥基醚 醇胺類：二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
