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PLA(聚乳酸)扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-3-14 15:48:22
PIA由聚乳酸、丙交酯或乙交酯缩聚而来,这些单体中的羧基、酯基易与羟基、氨基等基团产生缩合反应,因此在PLA的制备中添加含有这些官能的单体发生反应即可得到PLA衍生物。

李甜甜等使用熔融共聚合法将LA与1,3-PBO直接熔融缩聚,得到了端羟基PLA预聚物,然后借鉴前期研究者利用异氰酸酯扩链的做法将该预聚物扩链,该研究预先将聚乙二醇(PEG)与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)缩合作为PLA(聚乳酸)扩链剂

PLA(聚乳酸)扩链剂扩链后预聚物分子量,拉伸强度增大,同时由于PEG链段的引入分子链柔性增大,测试表明其结晶度也降低了,PLA(聚乳酸)扩链剂扩链后的产物的柔韧性进一步增加。

近期葡萄牙的Moura I等利用EVA与PLA反应性挤出制备了接枝共聚物EVA-g-PLA。该研究便是利用他们之间的酯交换反应进行接枝的,其中PLA作为支链。测试表明随着挤出物中EV艮矿PLA含量的增加,复合物的性能增加,尤其是生物降解能力。

随着发生化学作用的组分分子的增大,通过化学键的作用共聚物逐渐形成高聚物合金,高聚物合金在材料改性和应用领域占有举足轻重的地位,目前聚乳酸化学改性的研究仍在继续。

随着社会经济的发展,每年塑料的生产与使用量巨大。根据统计数据,近年全球塑料的年生产量已突破2.2亿吨?,每年约产生8000万吨的塑料废弃物旧J。而这些绝大多数是非可降解的塑料,对环境污染严重。因此开发和生产环境友好型的生物可降毹塑料成为解决当前白色污染问题的策略之一。

近年来,由于人们环保意识的不断提,生物降解塑料的市场需求量增长速度加快,全球生物可降解塑料的年均增长率为17.3%,市场前景广阔。因此分析和研究生物降解材料具有重要意义,其中之一为聚乳酸,其产品相对而言已经比较成熟了。

聚乳酸是一种新型可生物降解材料。是以农作物发酵产物L-乳酸为单体聚合而成的一类聚合物,具有优异的可降解性能,使其生产和使用纳入自然界的循环系统,而不会给环境带来负面的影响。近10年来,发展迅速。



聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000类产品与美国的740M结构相类似,属于同系列化合物,740M已被美国FDA批准可用于食品药品接触场合,P-1000亦应为无毒产品,使用时不会对工作场所和周围人群造成威胁。

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。


虽然聚乳酸已吸引了全球的眼球,但聚乳酸的性价比低于石油基树脂是制约聚乳酸产业发展的关键因素,而且聚乳酸的耐热性、抗冲击性能较差,限制了其应用。

聚乳酸最大的特点是生物可降解,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境;传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料;相容性良好; 机械性能及物理性能良好。

聚乳酸中有大量的酯键、亲水性差,降低了它与其它物质的生物相容性;聚合所得产物的相对分子量分布过宽,,聚乳酸本身为线型聚合物,这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足要求脆性高,抗冲击性差;降解周期难以控制;价格太贵,乳酸价格以及聚合工艺决定了PLA的成本较高。这都促使人们对聚乳酸的改性展开深入的研究。

由精制的丙交酯,在催化剂的作用下开环聚合制得较高分子量的聚乳酸:开环聚合易于控制、工艺成熟,并且合成出的聚乳酸分子量可以高达上百万,是目前合成聚乳酸的主要工业化生产路线。但这种合成方法的缺点是丙交酯作为反应中间产物需要用一定的有机溶剂不断结晶提纯、干燥,从而造成该方法操作复杂、工艺流程长、生产成本高,无法与通用塑料相竞争,影响聚乳酸及其衍生物产品的使用与推广。

直接缩聚法是通过乳酸单体间的相互脱水、酯化,逐步缩合生成聚乳酸。这种合成方法由于生产成本低、工艺过程简单、产量高等优点,受到越来越多的关注。但由于在乳酸的直接缩聚中存在丙交酯、水、聚酯以及乳酸等的平衡,使得反应得到的聚乳酸分子量较低。目前,还很难实现乳酸直接合成聚乳酸的工业化生产。


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