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PBAT的扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-3-14 15:48:16
采用1,4一丁二醇,对苯二甲酸二甲酯,已二酸合成了聚对苯二甲酸丁二醇一co一聚己二酸丁二醇酯(PBAT)。

PBAT的扩链剂实验。NCO/OH比值为2时,在实验所涉及的时间范围内,黏度一直增加,因为NCO/OH比值为2时,HDI相对于PBAT中的端羟基已经过量,在扩链的过程中发生了支化反应。HDI用量不同时的红外结果表明,NCO/OH比值为2的反应结束后仍然存在过量的异氰酸酯基团,说明其加人量已经过量。

加入NCO/OH比值为3时,PBAT熔体的黏度迅速增加,产物交联严重,三氯甲烷已经不能使它溶解,只能得到凝胶状产物,而分子链为线性的PBAT可以完全溶解在三氯甲烷中,说明过量的HDI已经使PBAT过度交联。

为了确定合适的反应温度,在不同温度下对PBAT的扩链剂HDI扩链PBAT的过程进行了研究。不同的NCO/OH比值时,都是温度越高,反应速度越快。190℃得到的产物的最大分子质量大于210oC时得到的产物的分子质量,由于温度过高时,PBAT的扩链剂HDI受热挥发变强,另外温度升高,HDI的自交联等副反应加强,消耗了体系中的扩链剂。同时温度的升高,导致PBAT的降解增加,因此210oC下产物的最高分子质量低于190℃下得到的产物的分子质量。

扩链过程中异氰酸酯基团既可以与端羟基反应又可以与端羧基反应,其中a,b两种反应使聚合物的分子质量增加,C,d反应则使聚合物发生支化反应,甚至产生交联。

反应温度为170oC,随着反应时间的增加,聚合物的分子质量增加。对比可以看出扩链反应结束后其中的端羟基的化学位移为3.6ppm处的峰消失,说明PBAT的端羟基已经参与了反应。

化学位移为3.20ppm处出现了属于HDI中与氨酯键相连的亚甲基氢的体系中HDI已经消耗完毕,故体系无法继续进行扩链。HDI与预聚物端羟基反应生成了氨酯,进入到聚合物分子链段中,起到了扩链剂的作用。

异氰酸酯基(一Nc0)的红外吸收峰为2270,NCO/OH比值为2时反应过程中NCO红外吸收峰,NCO的吸收峰逐渐减弱,当NCO基反应结束时2270cm处的吸收并未完全消失,说明NCO基已经过量。



化学名称:聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)

分子量:1238

CAS No.:54667-43-5

性能及用途:

聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体,因此可在室温下与预聚体混合,浇注和硫化,它可作为TDI和MDI体系的扩链剂,也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系,由于它的易加工性,决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比,不仅操作工艺简单,而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低,这也是该扩链剂的一大特点。


HDI的加入量在NCO/OH比值为1~1.5时,扩链过程中端羧基的变化并不明显,NCO/OH比值为2时,端羧基随反应时间的增加而降低,说明在扩链反应过程中PBAT的羟基(一OH)和羧基(一cO0H)都能与HDI中的异氰酸酯基(一NCO)反应。

0H的反应活性远高于与一cOOH的反应活性。此结果与采用异氰酸酯对PLA的扩链过程类似。

采用熔融缩聚法合成一定分子质量的PBAT,以HDI为扩链剂,通过熔融扩链反应制备了高分子。扩链过程中端羟基与异氰酸酯基的反应活性大于端羧基与异氰酸酯基的反应活性,扩链后的PBAT的力学性能明显提高。

采用催化快速热解(CFP)技术生产对二甲苯。可利用非粮生物质生产苯、甲苯、二甲苯和烯烃。该工艺不同于传统的发酵工艺,不用将纤维素转化为糖类。木质纤维素生物质进入含有催化剂、生物质和气体混合物的流化床反应器。通过热分解形成热解蒸气,再转化成目标产物芳烃和烯烃.以及副产物一氧化碳、二氧化碳和焦炭等。

PBAT属于热塑性生物降解塑料,是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有较好的延展性和断裂伸长率,也有较好的耐热性和冲击性能;此外,还具有优良的生物降解性,是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。

PBAT是一种半结晶型聚合物,通常结晶温度在110℃附近,而熔点在130℃左右,密度在1.18g/ml~1.3g/ml之间。PBAT的结晶度大概在30%左右,且邵氏硬度在85以上。PBAT是脂肪族和芳香族的共聚物,综合了脂肪族聚酯的优异降解性能和芳香族聚酯的良好力学性能。PBAT的加工性能与LDPE非常相似,可用LDPE的加工设备吹膜。


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