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纳米复合抗菌材料用环氧系扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-8-18 11:15:52
本文介绍纳米复合抗菌材料用环氧系扩链剂

将纳米复合抗菌材料用环氧系扩链剂ADR添加到聚乳酸(PLA)/Nano-ZnO/叶绿素铜酸(CCA)纳米复合抗菌材料中,研究了ADR添加量对复合材料抗菌性能和力学性能的影响。

结果表明,在纳米复合抗菌材料用环氧系扩链剂ADR质量分数为0%~1.0%范围内,随ADR含量的增多,复合材料对大肠杆菌的抗菌性能略有减弱,其缺口冲击强度有较大幅度的增加,弯曲强度、拉伸强度略有增加,断裂伸长率先增大后减小,ADR质量分数小于1.0%时仍属强抗菌材料。当ADR质量分数为1.0%时复合材料的综合性能较好,其抗菌率为99.4%,拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、弯曲强度分别比PLA/Nano-ZnO/CCA复合材料提高了4.6%,11.6倍、71.4%,4.8%。
选取环氧树脂PET扩链剂,在双螺杆挤出机中对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行熔融扩链,利用熔体质量流动速率(MFR)的变化表征扩链效果。

研究环氧树脂扩链PET时,挤出温度、环氧树脂PET扩链剂选择、环氧树脂PET扩链剂用量等对扩链反应的影响,并与扩链剂ADR-4380进行了比较。

通过实验发现:不同的挤出温度对扩链效果影响较大;不同类型环氧树脂的扩链效果差异很大;随着扩链剂加入量的增加,扩链效果先增加明显后趋于稳定。与扩链剂ADR-4380相比,缩水甘油酯类环氧的扩链效果更好。

热塑性聚酯,特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)自其工业化生产以来,已迅速发展成为一种重要的塑料。20世纪50年代PET实现了纤维领域的工业化生产,通过对PET改性,使PET的应用范围逐步扩大,特别是由于聚酯增黏技术的发展,使得20世纪70年代末期注拉吹瓶生产实现了工业化。但随着聚酯工业的迅猛发展,相伴而来的是聚酯废料越来越多,目前已成为引起“白色污染”的元凶之一。



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。


针对大量废旧PET饮料瓶的回收问题,如果单纯使用普通挤出机加工,则在挤出加工过程中很容易发生水解、热解等反应,导致产品的摩尔质量较低,其力学性能不能满足下游制品成型加工的要求,因此在完成PET的再生过程中需要提高聚酯的摩尔质量。

为了研究反应温度对PET扩链效果的影响,我们分别在260、265和270℃下挤出造粒,测试所得粒料的MFR,具体数据列于表1。从表1可以看到:随着造粒温度的升高,纯PET的MFR变大,从260℃时的37 g/10min到265℃时的38 g/10min,再到270℃时的40 g/10min,表明造粒温度提高,PET的摩尔质量变小,说明PET对温度十分敏感,温度升高使得PET降解。PET中加入0·5份不同环氧树脂,经260℃挤出造粒后,其MFR明显降低,这证明了环氧树脂对PET的明显扩链效果。对于同一扩链体系来说,MFR也随温度的升高而变大,其变化规律都是相似的,MFR都随温度的升高而变大,说明PET在进行扩链反应的同时也有降解反应发生,为提高扩链效果应尽量降低造粒温度。

为考察扩链剂种类及用量对PET扩链效果的影响,分别使用三种环氧树脂,改变用量并在260℃下挤出造粒,测试所得粒料的MFR,其结果见图1。图1的结果表明,三种环氧树脂扩链剂的变化规律是相似的,当扩链剂用量较少时, PET的MFR随扩链剂用量增加而急剧下降;当扩链剂用量较多时, PET的MFR随扩链剂用量增加下降缓慢。这说明, PET中扩链剂用量较少时的扩链效果更明显。

三种环氧树脂扩链剂的扩链效果是明显不同的。随扩链剂用量从0增加到1份,PET+711体系的MFR从37 g/10min下降到8 g/10min; PET+TDE85体系的MFR从37 g/10min下降到13 g/10min;而PET+LY3505体系的MFR从37g/10min下降到18 g/10min。说明三者的扩链效果是: 711>TDE85>LY3505。

力学性能测试:按照GB/T1040-1992标准,使用万能材料试验机进行测试。测试温度为室温20℃,拉伸速率为500mm/min,试样尺寸为150mm×40mm×10mm。

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