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扩链剂对PBS性能的影响 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-21 14:31:59
扩链剂对PBS性能的影响:采用扩链剂2,4甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2’-双(2-恶唑啉)(BOZ)以及新型扩链剂ADR-4370对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行扩链,研究了三种扩链剂对PBS性能的影响。

扩链剂对PBS性能的影响:采用聚乳酸(PLA)与PBS共混,选择最佳配比以及合适的共混工艺。结果表明:新型扩链剂ADR-4370可以明显改善PBS的加工性能和力学性能,PBS/PLA最佳配比为70:30,在共混同时进行就地增容扩链改性可以更好地提高PBS/PLA的性能。

扩链剂对PBS性能的影响:热塑性脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的生物相容性和生物可吸收性,在使用过程中性能稳定,使用后能在堆肥、土壤、水和活化污泥等环境下被微生物或动植物体内的酶分解,最终产物为二氧化碳和水。

扩链剂对PBS性能的影响:PBS是良好的全生物降解材料,但由于分子量低,特性黏数低,熔体流动速率高,在实际加工时不易用挤出、吹塑等工艺进行成型加工,大大阻碍了它的应用。由于含有端羟基和端羧基,可以寻找一种合适的小分子扩链剂进行扩链改性,以达到增加分子量、提高黏度的目的。目前对聚酯扩链常用的扩链剂有环氧类、异氰酸类和酸酐类等。

扩链剂对PBS性能的影响:采用新型扩链剂ADR-4370对PBS进行扩链,每个ADR-4370分子上有9个活性基团环氧基,可以和热塑性工程塑料的反应基团(羟基、羧基、氨基、硫醚基)发生链接反应,提高其特性黏度,从而改善其力学性能等。


二乙基甲苯二胺

采用二胺作为扩链剂,主要原因如下:①二胺扩链剂固化的涂层的力学强度明显高于二元醇扩链的;②胺类扩链剂反应速度远较醇类高,可以少用甚至不用催化剂;③胺类扩链剂具有优异的抗潮气敏感性,这一性能极为重要,因为在露天对潮气过于敏感而引起涂层发泡,涂层性能将大大下降。胺基的反应活性远高于羟基和水,因此可有效抑制发泡。不同的胺类扩链剂反应活性不同,芳香族伯胺类扩链剂如二乙基甲苯二胺((DMTDA,美国Albemarle公司牌号Ethacure300),芳香族仲胺扩链剂如4,4′-双仲丁胺基二苯甲烷(美国UOP公司牌号Unilink4200),低分子量聚氧化丙烯二胺如Jeffamine D230(M=230,f=2)等。

扩链剂对PBS性能的影响:PBS柔软性强,但拉伸强度和模量都比较低,因此需要采取共混的方法来对其改性,一定程度上弥补单组分全生物降解材料的缺点,而不影响材料的降解性能。聚乳酸(PLA)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料,具有较高的模量和拉伸强度,但断裂伸长率低,韧性较差。通过PBS/PLA共混,选择最佳配比,改善PBS性能。采用两种工艺共混:用扩链后的PBS与PLA共混;在共混的同时进行就地增容扩链改性。

扩链剂对PBS性能的影响:改性对PBS加工性能的影响。为研究三种扩链剂对PBS的扩链效果,采用熔体流动速率(MFR)和流变性能来表征。

扩链剂对PBS性能的影响:随着扩链剂ADR-4370含量的增加,PBS体系的MFR逐渐降低,平衡扭矩升高,并逐渐趋于稳定。这是由于ADR-4370与PBS中的羧基发生链接反应,PBS分子量提高,体系黏度增大;但随着扩链剂的增加,羧基含量逐渐减少,直到反应完全,体系黏度达到最大,这时继续加入扩链剂对体系黏度影响不大。
扩链剂对PBS性能的影响:随着扩链剂TDI含量的增加,体系的MFR迅速降低,平衡扭矩升高,说明TDI的加入可以有效地促进链接反应,提高PBS分子量,增大体系黏度。

扩链剂对PBS性能的影响:随着扩链剂BOZ含量的增加,体系的MFR迅速升高,平衡扭矩降低。这可能由于在加工过程中,反应温度低于BOZ最佳活性温度,扩链反应未发生,小分子BOZ反而起到增塑作用,导致体系黏度迅速降低。也可能是仅有一个BOZ环与羧基反应,消耗了羧基,却对扩链无贡献。通过比较发现,扩链剂ADR-4370和TDI在连续加工的情况下,能够更好地改善PBS分子量和黏度低的缺陷。

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