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全生物降解塑料PBS扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-4-24 15:22:30
PBS可通过全生物降解塑料PBS扩链剂提高相对分子质量,全生物降解塑料PBS扩链剂通常是异氰酸酯类化合物。

全生物降解塑料PBS扩链剂合成的PBS优异性能主要表现在以下几个方面:

(1)加工性能。PBS的加工性能非常好,可在通用加工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工,同时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物,降低成本。

(2)耐热性能。PBS具有出色的耐热性能,是完全可生物降解聚酯中耐热性能最好的品种,热变形温度接近100℃,改性后可超过100℃,满足日常用品的耐热需求,可用于制备冷热饮包装和餐盒。

(3)力学性能。与其他生物降解塑料相比,PBS力学性能十分优异,具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙烯相近的力学性能。

(4)降解性能与化学稳定性。PBS在正常储存和使用过程中性能非常稳定,只在堆肥、土壤、水和活化污泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为二氧化碳和水。

由于PBS有上述良好的性能,使它在很多方面都有着非常重要的用途。首先它可用于包装领域,主要有垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子和标签等。由于PBS良好的成膜性,另一个重要应用是作为农林业中的农用薄膜,以及各种种植用器皿和植被网等。

其次,在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等还能制成各种成型制品,被用于日用杂品。与PET类似,PBS还可作为纺织材料纺丝加工。此外,由于具有生物相容性和可降解性,PBS还可应用于医用制品中的各种人造材料如人造软骨、缝合线、支架等。

早在上世纪30年代,Carothers就已经成功制备出了PBS,但由于受当时工艺条件的限制,制得的PBS分子量小于5000,无法用作实际材料。直到上个世纪90年代,随着人们对脂肪族生物降解材料的研究逐渐深入,满足实际应用要求的高分子量的PBS才被开发成功。



中文名:4,4'-亚甲基双(2-乙基)苯胺(芳香族二胺类扩链剂MOEA); 3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯基甲烷; 硬化剂 ME-DDM

中文别名:3,3-二乙基-4,4-二氨基二苯基甲烷;硬化剂ME-DDM

英文名称:4,4'-Methylenebis(2-ethylbenzenamine)

英文别名:Aniline,4,4'-methylenebis[2-ethyl- (8CI);3,3'-Diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane;4,4'-Diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane;4,4'-Methylenebis(2-ethylaniline);4,4'-Methylenebis(o-ethylaniline);4,4'-Methylenebis[2-ethylbenzamine];Araldite HY 350;C 100S;C 100S (amine);H 256;H 256 (amine);HY 450;KayahardA-A;

CAS No.:19900-65-3

EINECS号:243-420-1

分子式:C17H22N2

分子量:254.41

4,4'-亚甲基双(2-乙基)苯胺(芳香族二胺类扩链剂MOEA)用途

本品为氨基邻位乙基取代的芳香族二胺类扩链剂,与TDI和MDI预聚体有着良好的相容、配伍性,反应速度较快,与E100搭配可用于反应注射成型和聚脲喷涂工艺,制品具有优良的物理以及动态力学性能。用于聚脲弹性防水材料,可有效提高材料的强度、耐植物穿刺和耐老化性能。本品也可用作环氧树脂的固化剂,赋予制品良好的抗张、耐撕裂、电绝缘及耐热等性能。



“Bionolle”(中文名:碧能),是世界上首个商业化的PBS树脂。Bionolle是一种结晶型热塑性塑料,分子量从几万到几十万,玻璃化转变温度为-45~-10℃,熔点为90~120℃,耐热温度接近100℃,具有良好的力学性能和加工性能,其制品包括农用薄膜、垃圾袋、发泡材料等。

然而Bionolle系列PBS的生产过程中需要用到PBS用扩链剂二异氰酸酯来提高分子量,由于二异氰酸酯的毒性较大,限制了其产品在医用材料、食品包装、一次性餐具等领域的应用,时至今日,Bionolle已经扩大为多个品种和牌号的一类产品。

完全可降解聚酯商品Ecoflex,主要为脂肪族和芳香族的共聚酯,还可以与淀粉进行共混,提高降解性。

丁二酸又名琥珀酸,是合成PBS的主要原料之一。目前制备丁二酸的工艺主要有化学合成法和生物发酵法。

1,4-丁二醇(BDO)主要应用于PBS等聚酯原料及聚氨酯的扩链剂等,其生产方法有Reppe法、顺酐法和丙烯醇法等。

PBS生产中为了在比较温和的条件下提高相对分子质量,人们采用了一类扩链剂,利用其活性基团与PBS的端基反应,以实现分子链的增长,这就是扩链法。

缩聚—扩链法是一种重要的合成相对高分子质量聚酯的方法。该法可以在短时间内大幅度提高聚合物的相对分子质量,具有便捷、高效、设备投资低等优点。

PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯,是一种脂肪族聚酯,其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯,其分子式: HO-[ CO-( CH2)2-CO-O-( CH2)4-O]n-H ,PBS分子链较柔软,且熔点较低。

PBS于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。


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