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聚酯双官能团扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-5-2 20:12:48
在聚酯加工工艺中,由于热降解和水解导致分子质量降低,端羧基数量增加,从而聚合物的机械和化学性能降低。反应性共混条件下加入聚酯双官能团扩链剂。聚酯双官能团扩链剂含有容易与羧基、羟基和氨基等反应的官能团,能直接与低分子质量齐聚物反应,在两聚合物链间形成“架桥”,聚酯双官能团扩链剂能显著增加分子质量,提高体系的粘度,降低端羧基含量。线性聚酯的端部主要包括羟基和羧基,因此对聚酯扩链即为选择化合物与羟基或羧基加成。

A,B反应方法所获结果大致相同。经BOZ改性后PBT的[η]均有一定程度的增加,同时其CV也有相应的减少。实验所研究的BOZ加入量范围内,改性后PBT的[η]可以从最初的0.83dL/g增加到1.21dL/g,根据文献提供的α和K值(α=0.871,K=1.166×10-4),由Mark-Houwink方程计算其粘均相对分子质量可以从26000增加到40000,说明PBT 的大部分端羧基与BOZ发生了扩链反应。

与之相反,在相同的实验条件下的空白试样随反应的进行其[η]单调下降,CV单调上升。说明BOZ对PBT有明显的扩链效果。 在BOZ加入量范围内,当BOZ用量小于理论用量的1.7倍(0.44%)时,随BOZ用量的增加,在相同时间内扩链后PBT的[η]相应增加,羧基含量减小,粘均相对分子质量增加。但随着BOZ用量的进一步增加,[η]的增加并不明显,反而稍有下降,同时CV会升高。

在BOZ用量和反应时间相同情况下,反应A,B对PBT改性后,其[η]后者比前者略小,相应的CV也稍有增加。其原因可能因为PBT在Haake流变仪中密炼时,熔体所受剪切力较其在筒式反应器的剪切力大,并且在密炼时缺乏氮气保护,导致熔体发生机械降解和热降解比在筒式反应器中更显著。



2,2-二羟甲基丙酸(扩链剂亲水剂DMPA)用途:DMPA是一种既有羟基又有羧基基团, 多功能受阻的二元醇分子,自由酸基团在与碱中和后,能积极提高树脂的水溶性或分散性能;引入极性基团,改进涂料的附着力和合成纤维的染色性能;增加镀膜的碱溶性。DMPA是一种多用途的有机原料。本产品在水性聚氨酯制造中既是扩链剂,又能使聚氨酯获得自乳化性能,可制成稳定性优良的自乳化性水性聚氨酯;还用于制备聚氨酯水乳液型皮革涂饰剂,是传统的水乳性聚丙烯酸酯皮革涂饰剂的升级换代产品;用作改进聚酯树脂的添加剤;用作制造光敏树脂和液晶的原料;用于环氧酯涂料、聚氨酯弹性体及粉末涂料;用于制造磁性记录材料及其粘合剂,以生产录音磁带、录像磁带、计算机磁带、数据记录磁带和磁卡等。


无论采用哪种方式进行扩链反应,对扩链后PBT的[η]与CV影响最大的是BOZ用量和反应时间两个因素。若想获得较高相对分子质量的PBT,BOZ的实际加入量的较合适范围为其理论 量的1.7~1.9倍。故要得到不同相对分子质量的PBT树脂,可以采用加入不同量的扩链剂以及采用不同的加工时间的方法获得。2.1.3 BOZ对PBT的扩链效率 BOZ加入到熔融的PBT中,BOZ在PBT熔 体中实际上存在如下3种情况,即扩链反应;封端 反应;未与PBT反应。

PBT的端羧基很容易与唑啉发生开环反应。按其反应效果不同可分为扩链反应和封端反应。在进行扩链反应时,PBT的端羧基减少,进行扩链反应的端羧基数占所有参与反应的端羧基数的百分率,称为扩链效率(CE)。

由于封端反应和部分BOZ可能仍保留在树脂中或自聚,CE不能达到100%。即使BOZ用量超过理论用量几倍,由于反应速率很快,而体系的粘度较高,羧酸浓度又低,很难在短时间内彻底混合均匀。以BOZ对PBT进行扩链,CE最高可达到72.9%。同时实验分析结果可知,PBT的端羧基大部分与BOZ发生扩链反应,部分端羧基仍然保留在树脂中,只有极少量的端羧基与BOZ发生封端反应。

扩链改性PBT的性能。扩链改性PBT的熔点和焓。用不同BOZ含量经过5min扩链改性后PBT树脂的升温DSC曲线可观察到PBT的结晶熔融峰基本一致,说明BOZ的加入虽然改变了PBT分子的链段长度和端羧基含量,同时在PBT的链段中引入了小分子的结构,但并没有改变PBT的结晶状况。

双官能团活性稀释剂含有两个光活性的(甲基)丙烯酸酯官能团,其固化速度比单官能团的稀释剂快,成膜交联密度增加,同时仍保持良好的稀释性。另外,随着官能团的增加,分子量增大,因而其挥发性较小,气味较低。双官能团(甲基)丙烯酸酯类单体广泛应用于光固化涂料的配制。


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