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回收塑料用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-9-1 12:13:09
本文介绍回收塑料用扩链剂

缩聚聚合物如PET、PA、PC等材料在加工过程中会发生降解。一般来说,降解是由分子量的损失引起的,而分子量决定聚合物的多种性能,特别是熔融粘度以及可加工性能。

其结果是再生料或者回收料不能够应用在性能要求较高的场合,甚至可能被作为废弃物处理。尽管现在已经有一些技术对降解树脂进行回收,然而人们仍然需要一种简单、有效、低成本的方法减少回收料的分子量损失和性能的下降。

为此,回收塑料用扩链剂能够提供一个全新的解决方案。回收塑料用扩链剂为环氧基苯乙烯/丙烯酸酯低聚物,能够与各种载体树脂混合制成母粒,添加到降解树脂中可以使聚合物分子链重新以直链的方式进行连接,而不会使聚合物分子发生交联。有4家实验室研究了该扩链剂的使用效果。检测数据表明,该扩链剂的使用改善了回收树脂的4个关键指标:熔融粘度和可加工性能、机械性能(缺日冲击强度和拉伸强度)、抗水解性能和透明度。

再生塑料是指通过预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法对使用寿命完毕后仍具有回收使用价值的废旧塑料进行加工处理后重新得到的塑料原料,是对塑料的再次利用,几乎一切热塑性塑料都具有可循环使用功能。

然而在加工使用过程中聚合物如PA,PC等会发生降解。一般来说,降解是由分子量的损失引起的,而分子量决定聚合物的多种性能,特别是熔融粘度以及加工性能,使得再生料不能应用在性能要求较高的场合。

比如:PP一次再生时,颜色几乎不变,熔体指数上升,两次以上颜色加重,熔体指数仍上升。再生后断裂强度和伸长率有所下降,但使用上无问题;ABS再生后变色较显著,但使用掺入量不超过20-30%时,性能无明显变化;PA再生也存在变色及性能下降问题,掺入量以20%以下为宜。再生伸长率下降,弹性却有增加趋势。

因此,我们需要一种简单、有效、低成本的方法来减少分子量的损失和性能的下降。在再生塑料中添加一种助剂——再生塑料用扩链剂,就可以达到上述的效果。

再生塑料用扩链剂(chain extender)又称链增长剂,是能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质。如克莱恩的CESA-extend,佳易容SAG-008等(CESA-extend扩链剂为环氧基苯乙烯/丙烯酸酯低聚物;SAG-008是一种苯乙烯类反应型增容剂)。



4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)产品用途

4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可应用于硬泡、软泡、涂料、胶粘剂、密封剂、弹性体、典型的使用量为多元醇的1-5%。4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA还可应用于喷涂聚脲、及多种用于金属和混凝土修补的化合物。

软泡

大块泡沫 - 在标准的TDI和高回弹泡沫组合料中,加入3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高泡沫的拉伸强度、撕裂强度和承载性能,在多数情况下,这些优点在降低泡沫密度得以实现在聚酯泡沫中,同样比例的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以显著提高撕裂强度和承载性能,而不影响泡沫的其他性能。

冷模塑泡沫 - 在商业应用中已经证实,加入1-2php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 可降低密度、软化泡沫,从而使泡沫性能得以优化。还可以增强拉伸强度、撕裂强度和延伸率,缩短脱模时间。

硬泡

聚氨酯硬泡  – 在有水或无水硬泡体系中使用3-5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA, 可明显提高泡沫的压缩强度及尺寸稳定性,同时降低易脆性,提高闭孔率,降低导热系数。

聚异氰脲酸酯硬泡 - - 在系统中加入5php的4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可以提高压缩强度100%,在高比例水发泡或全水发泡中,尺寸稳定性显著改善。

涂料/胶粘剂/密封剂/弹性体

涂料 - - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于TDI和MDI的涂料的室温熟化.配合适当的催化剂共熟化剂,可以生产用于喷涂、浇铸法的组合料系统。用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作熟化剂的配方,可以提高粘着性和表面质量。

胶粘剂 - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA使得基层更好地润湿,熟化后的聚合物与涂敷的表面更好地粘着。硬弹性体- - 4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA可用于MDI半预聚物的熟化,以生产一系列硬度高的弹性体。

软弹性体 – 使用4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA 作熟化剂可以延长釜中寿命,从而生产用作工业密封材料的软弹性体。

扩链反应。将一定质量的预聚体加入三口烧瓶中,然后加入预聚体质量50%左右的丙酮,搅拌使其完全溶解。


扩链剂具有对PA、PBT、PC、PET、TPU以及生物可降解材料PLA、PBS、PHA、PHB、PCL等有显著的扩链功效。

再生塑料用扩链剂通过环氧基团与上述已降解聚合物的端基反应,恢复缩聚树脂的分子量和特性黏度,增大熔体黏度,提高熔体强度,从本质上改良低品质回收塑料的加工性能,令回收塑料性能达到新料的水平。

作为助剂,再生塑料用扩链剂通常添加0.3~0.5%量时可以起到稳定上述材料分子量作用,添加0.5~5%量时主要起扩链作用,更多量时可以支化聚合物分子链,提高上述材料的熔体强度。

塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules),俗称塑料(plastics)或树脂(resin),可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

塑料的主要成分是树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等,树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物。树脂约占塑料总重量的40%~100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。

所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,经过化学手段进行人工合成,而被称之为塑料。

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