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尼龙用环氧类扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-24 16:42:53
本文介绍尼龙用环氧类扩链剂

采用化学扩链的方法,将尼龙用环氧类扩链剂与尼龙(PA)6通过双螺杆挤出机进行熔融反应,制备高黏度PA6,并对扩链后的PA6特性黏度、力学性能和流变行为进行了研究。

结果表明,尼龙用环氧类扩链剂的加入提高了PA6的特性黏度、力学性能和平衡扭矩,同时降低了熔体流动速率(MFR)。

但尼龙用环氧类扩链剂用量存在一个最佳值,当扩链剂质量分数为0.9%时,扩链后的PA6特性黏度、缺口冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲弹性模量和平衡扭矩均达到最大,相对于纯PA6分别提高了86.25%,30.59%,21.44%,275%,19.08%,15%和132%,而MFR最低,较纯PA6降低了73.33%。

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CESA-extend,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)。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。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,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。

扩链剂是指能促使分子链延伸、扩展的化合物。在聚合物生成中,主要为双官能团的化学品。

近年来,扩链剂在工程塑料(缩聚型)的回收增粘改性上,使用颇多,如PET、PC、PA的增粘。工程塑料的增粘还能减少端基,从而减少水解的几率。这类扩链剂多为环氧型扩链剂。交联剂在共混改性中多指聚烯烃交联改性,如PE、PP、PVC等在有机过氧化物或酸酐、乙烯基三乙氧基硅烷等存在下的交联等等。



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。


经过交联,材料的物理机械性能(拉伸强度、撕裂强度、回弹性、硬度、定伸强度)上升,伸长率、永久变形下降,耐热性、高温下的尺寸稳定性和耐化学药品性能提高。

交联多用于PP发泡,线形PE(LLDPE、HDPE)的拉伸成型(中空吹塑)、热水输送管道(地暖)、热收缩膜、热收缩套管、TPV的动态交联、高压电线电缆等。一些塑料还可以通过交联提高阻燃塑料的成碳性和消烟性。

尼龙66交联改性塑料,大大提高了其耐热稳定性性。封端剂是一官能度的助剂,它消除缩聚型聚合物的活性端基,从而提高耐水解性和热稳定性。

通过降解可以减小聚合物的分子量。PP的降解很容易实现,主要用过氧化物降解。过氧化物降解可以获得分子量更小、分子量分布更窄的聚合物,这对于高速纺丝、熔喷纺丝、涂覆或薄壁注塑成型塑料,都是有利的。早期,PP牌号多是通过聚合物的降解控制实现的。考虑到过氧化物的气味问题,先开始采用氢调法生产各种MFR的PP。现在市场上仍然有过氧化物母粒销售,但是气味小很多了。尼龙的降解可以通过小分子二元胺、醇、酸等对尼龙进行胺解、醇解或酸解而实现。对于尼龙,要注意选用分子量稍大的降解剂,可以更稳定地降解。

在有PP、PE的混合物回收料中,添加过氧化物时,是交联还是降解取决于PP、PE的比例。大约在大于50%的PP比例时,材料会产生降解,低于这个比例会以交联为主。此时,为了提高回料的MFR,而PE又较多时,需要另外添加一部分PP回料,是体系的PP比例移到PP大于50%的范围。

氢键的含量直接影响体系的微相分离程度。交联度和硬段含量对氢键化程度有显著影响,交联的形成降低了氢键化程度。对于聚醚聚氨酯,随着硬段含量的增加,>C=O的氢键化程度逐渐提高,而>NH与-O-的氢键化程度则逐渐降低,微相分离程度随之提高。这是由于硬段含量增加,其序列长度也增加,硬段与软段的相容性变差,使微区更容易形成,导致更大的微相分离。

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