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PBS类共聚物用扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-4-6 10:59:18
直接酯化法和酯交换反应法均为可逆反应,其平衡常数较低,在反应过程中需不断排除小分子物质(水或甲醇),然后再进行缩聚反应以获得所需相对分子质量的聚酯。

但在缩聚反应过程中,特别是在反应后期,温度往往超过200℃,不可避免地出现脱羧、热降解、热氧化等副反应,而影响相对分子质量的提高。为了进一步提高相对分子质量,可以选择PBS类共聚物用扩链剂利用扩链反应,PBS类共聚物用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应,PBS类共聚物用扩链剂可提高聚酯相对分子质量。

清华大学郭宝华等以直接酯化法合成出三个系列的PBS类共聚物,得到了分子量略高于普通商品PBS的可完全生物降解的脂肪族聚酯产品。并对其进行了一系列表征。

酯交换法。二元酸二甲酯与等量的二元醇,在催化剂存在的条件下,高温、高真空脱甲醇进行酯交换反应得到PBS聚酯。

华东化工学院(现华东理工大学)黄发荣等利用酯交换的方法合成了聚丁二酸丁二醇酯,并将高氯酸锂、高氯酸钠、硫氰化钠、硫氰化铵、碘化钠、硫氰化钾、碘化钾、高氯酸钾、溴化钠、氯化纳等盐类与之共混,并研究了不同的盐类对聚丁二酸丁二醇酯导电性的影响。

北京工商大学的高利斌等以草酸二乙酯、乙醇胺、二氯亚砜等为原料合成了一种能对聚丁二酸丁二醇酯增黏,且能改善其加工性能的新型扩链剂2,2,-双(2-噁唑啉)(BOZ),并探讨了工艺条件对产物合成的影响。

结果表明,扩链后PBS的特性黏度由0.698dL/g增加到1.125dL/g,羧值含量从56mol/106g降低20mol/106g,从而表明该扩链剂对PBS具有良好的扩链效果。



4,4'-双仲丁氨基三苯基甲烷(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。


普通PBS突出的缺点是熔点太低,应用受到限制。研究发现,脂肪族聚酯熔点低,力学性能差,难以满足实际应用中对材料性能多方面的要求;芳香族聚酯热性能稳定,力学性能优良,便于加工,自从工业化以来,已经发展成为一类用途广泛的聚酯,但其熔点高,生物降解性差,不能单独作为降解材料使用。

因此,对PBS进行共聚改性,使其共聚组分中含有脂肪族组分和芳香族组分,从而将脂肪族聚酯和芳香族聚酯各自的优点完美的结合起来。通过共聚改性,既可提高材料的熔点又能保留其生物降解性。 

将PBS与脂肪族聚酯共聚改性,可以调节其力学性能、热学性能和生物降解性能,如将己二酸、乙二醇等共聚组分引入体系中,可得到PBS共聚物P(BS-co-BA),共聚物(BS-co-ES),研究结果表明,共聚物P(BS-co-BA)的结晶度、熔点随己二酸含量的增加先下降后上升,力学性能也服从同样的规律,而生物降解性随己二酸含量的增加而提高,但己二酸含量超过60%反而不利于材料降解。

而引入乙二醇,对PBS的热稳定性、生物降解性能影响较小。若与己内酯CL共聚,可以形成共聚酯PBS-co-PCL,结果表明,其力学性能随CL含量的增加而降低,断裂伸长率随CL含量的增加而增加,且降解速率远高于PBS和PCL,尤其当CL/BS的比例为4.92时,其生物降解性能比PBS大大提高。

此外,PBS还可与芳香族聚酯进行共聚改性。目前研究较多的芳香族单体是对苯二甲酸,通过共聚,在PBS主链上引入芳环形成共聚酯PBST,研究结果表明,由于芳环的刚性,PBST较PBS的力学性能和耐热性能得到改善,但共聚酯PBST的结晶度和生物降解性能随芳环含量的增加而下降,因此,往PBS中引入适量的芳环共聚组分,既可以提高使用温度,又可以改善力学性能,还能保留其生物降解性。

然而,为了克服在PBS链中引入苯环而使降解性能下降的不足,陕西科技大学的张敏在可生物降解聚酯PBS的分子主链中引入具有立体构型的1,4-环己烷二甲醇(CHDM),对PBS进行了共聚改性。

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