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环氧类扩链剂和双恶唑啉类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-7 23:33:09
 本文介绍环氧类扩链剂和双恶唑啉类扩链剂

通过熔融挤出的方法分别用环氧类扩链剂和双恶唑啉类扩链剂对尼龙(PA)6进行扩链增黏,并对扩链产物的特性黏度,力学性能和加工性能等进行了测试,对比了环氧类扩链剂和双恶唑啉类扩链剂对PA6的改性效果。

结果表明,当环氧类扩链剂和双恶唑啉类扩链剂的质量分数均为0.9%时,PA6的各项性能最佳;双恶唑啉类扩链剂对PA6的改性效果比环氧类扩链剂要好。

相对于纯PA6,添加质量分数为0.9%的双恶唑啉类扩链剂,可使扩链PA6的特性黏度由0.86 d L/g增加到1.57 d L/g,熔体流动速率由14.3 g/10 min降到5 g/10 min,缺口冲击强度由5.5 k J/m2增加到7.3 k J/m2,拉伸强度由54 MPa增加到65.85 MPa,断裂伸长率由130%增加到450.9%,弯曲强度由53.16 MPa增加到72.66 MPa,平衡扭矩由2.1 N·m升高到5.3 N·m。 

扩链剂是在聚氨酯生产中必要的试剂,聚氨酯是由含二异腈酸酯基的脂肪族和芳香族单体与含有二元或多元醇的聚酯或聚醚反应形成的预聚物,应用时加入扩链剂使树脂成形。常用的扩链是含二元或多元羟基的小分子醇或醚类醇。

许多含N,O等原子的二杂环化合物都可用于扩链反应中,以二恶唑啉最为常见,其主要适用于末端为羧基的聚合物的扩链。常用的二恶唑啉有1,32苯基2双(22恶唑啉)、1,42苯基2双(22恶唑啉)、双(22恶唑啉)等,其中双(22恶唑啉)在聚乳酸类生物降解高分子材料的合成中,最近特别受到重视,效果很好,重均相对分子质量(Mw)为1万的预聚体经扩链反应10min后,产物Mw最高可达39万。

聚酯和尼龙类高分子是重要的工业化聚合物产品,它们都具有末端羧基。因此,可用二恶唑啉进行扩链,达到进一步提高相对分子质量、增加粘度,并改善加工性能的目的。例如,Loontjens等用1,32苯 基2双(22恶唑啉)对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙26进行扩链,研究反应机理,发现反应在一定程度上是可逆的;如果1,32苯基2双(22恶唑啉)和对羟基、氨基适用的扩链剂同时使用,效果更好。 



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)

聚脲

降低凝胶反应速度,使得用喷涂浇铸技术生产这种高硬度聚合物成为可能。延长的凝胶速度可以改善与基层的粘着性、流动性、涂层之间的结合及表面质量。使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作为熟化剂,可显著提高聚合物的抗冲击性能低温性能。


在国内,有人利用1,32苯基2双(22恶唑啉)和双(22恶唑啉)对PET扩链增粘,并与邻苯二甲酸酐进行联用,效果良好。利用二恶唑啉对尼龙211进行扩链增粘,可使特性粘度明显增加,熔融指数下降,端羧基含量降低,端氨基含量不变,常温缺口冲击强度有明显改善,扩链后树脂可满足挤出品级的要求,其工艺易于在生产上应用。利用双(22恶唑啉)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行成功的扩链增粘,最近也有报道。

聚酯、尼龙等高分子材料的共混往往存在相容性问题。日本学者利用1,42苯基2双(22恶唑啉)对液晶聚酯和PET共混体系进行扩链研究,旨在通过其羧基的反应改善共混界面的连接。

国内以双(22恶唑啉)为扩链剂,深入研究PET/液晶共聚酯长链聚合物(LCP)的反应性共混,以及PET/PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的扩链反应共混。有人尝试用1,42苯基2双(22恶唑啉)对PET/PBT进行反应性共混研究。最近也有双恶 唑啉化合物增容PET/PA66共混体系的报道。

由于尼龙树脂因为其分子量低限制了其在很多方面的应用,例如吹塑成型需要高熔体强度的尼龙也即高黏尼龙,因而低分子量尼龙限制了在这方面的应用。开发高黏度的尼龙,使其具有较高的分子量已经成为迫切的需求。本次实验则通过扩链反应法。将扩链剂加入至尼龙1010熔体中,来达到提高其相对分子质量的目的,并对尼龙1010进行增粘改性,从而使其各方面性能的全面提高。

试样制备:将所用PA取出实验用量,平铺到托盘中,放进烘箱(烘箱温度保持85℃) 烘4h;密炼:将尼龙1010、扩链剂和抗氧剂按配比混合均匀后,在转矩流变仪中密炼反 应挤出,加工温度为230℃,转子转速通常设定为40r/min。每组配方密炼10min;压片:将产物后,放置压片机压片,压片温度为230℃。

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