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生物降解高分子材料扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-5-8 20:30:02
采用生物降解高分子材料扩链剂扩链对PBS进行改性研究。分别选用生物降解高分子材料扩链剂甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI),交联剂过氧化苯甲酰(BPO)。

使用乌氏粘度计、索氏抽提器对改性体系的特性粘数和交联度进行测定;使用哈克转矩流变仪、毛细管流变仪、差示扫描量热仪、万能拉力测试机等手段测试了改性体系的加工性能,流变性能,结晶与热性能,以及力学性能等。研究了生物降解高分子材料扩链剂和交联剂用量对改性体系性能的影响。

结果表明,随着TDI用量的增加,PBS改性体系的特性粘数逐渐增大,加工体系的平衡扭矩提高,熔体粘度呈现出增大的趋势,从而熔体强度增大。通过生物降解高分子材料扩链剂扩链反应,结晶温度提高,结晶度降低,熔点升高,拉伸强度变化不大,当TDI用量为1.0wt%时,拉伸强度最大。

随着BPO用量的增加,PBS改性体系的交联度逐渐增大,加工性能得到改善,熔体粘度大幅提高,从而熔体强度增大。交联度的增大使得改性体系的结晶温度提高,结晶度和熔点均降低,拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势。

现代材料包括无机非金属材料、有机高分子材料和金属材料三大类,而合成高分子材料是20世纪才出现的新材料。

如今,它已与木材、钢铁和水泥并列为材料领域的四大支柱。根据中国塑料协会最新统计,近年来,世界塑料的产量增长非常迅速,而我国塑料产能更是得到了成倍的提高。我国的塑料垃圾从15年前占垃圾成份的3%上升到22%,而塑料年废弃量也占产量的一半以上。由于普通塑料含有很多有毒助剂,且废弃高分子材料在自然界中分解需要很长时间,因此给环境带来了极大的危害,产生了白色污染[1]问题。



中文名:9蒽醛
iis7站长之家(扩链剂亲水剂DMPA);二羟甲基丙酸,

英文名:2,2-Dimethylol Propionic Acid;DMPA
 
中文别名:α,α-双羟甲基丙酸,

分子式:C5H10O4

分子量:134.13

C  A  S 号:4767-03-7

9蒽醛
iis7站长之家(扩链剂亲水剂DMPA)用途:DMPA是一种既有羟基又有羧基基团, 多功能受阻的二元醇分子,自由酸基团在与碱中和后,能积极提高树脂的水溶性或分散性能;引入极性基团,改进涂料的附着力和合成纤维的染色性能;增加镀膜的碱溶性。DMPA是一种多用途的有机原料。本产品在水性聚氨酯制造中既是扩链剂,又能使聚氨酯获得自乳化性能,可制成稳定性优良的自乳化性水性聚氨酯;还用于制备聚氨酯水乳液型皮革涂饰剂,是传统的水乳性聚丙烯酸酯皮革涂饰剂的升级换代产品;用作改进聚酯树脂的添加剤;用作制造光敏树脂和液晶的原料;用于环氧酯涂料、聚氨酯弹性体及粉末涂料;用于制造磁性记录材料及其粘合剂,以生产录音磁带、录像磁带、计算机磁带、数据记录磁带和磁卡等。



针对废弃高分子材料,目前世界各国的处理方法主要有焚烧法、填埋法、重新回收利用法。而以上这些方法都或多或少存在着某些问题,不是解决废弃高分子材料污染问题的根本办法。对于废弃量最大的包装袋、一次性餐具等制品,最佳的处理方法就是使用生物可完全降解的高分子材料替代传统的塑料。

国际上对生物降解高分子材料的定义尚未统一,但随着研究的不断深入,很多国家和地区都对可生物降解高分子材料做出了非常科学的定义,主要定义有以下几种:美国材料协会(ASTM)对生物降解塑料的定义是:在自然界条件下,能为微生物所降解的塑料即为生物降解塑料。

日本通产省生物降解材料实用化检讨委员会于1995年3月提出的定义是:使用中保持与现有材料相同程度的功能,使用后能被自然界微生物作用分解为低分子物质,并最终分解为H2O和CO2等无机物的高分子材料。

而目前国际上对生物降解高分子材料的定义是:在有氧及无氧的条件下,聚合物在动植物体及微生物的作用下,其物理和化学性能发生下降且形成H2O,CO2,CH4及其他一些低分子量化合物的聚合物。

生物降解高分子材料具有如下特点:(1)现代人们研究和开发的完全生物降解材料多是以可再生天然产物为基础,这不仅保护生态环境,还符合可持续发展的要求;(2)不存在普通塑料焚烧问题,减少了有害气体的排放,还可减少随意丢弃对野生动植物的危害;(3)使用时发挥材料本身的优良性能,用后可制成堆肥回归大自然;(4)应用范围广,不但可以用于农业、包装工业,还可广泛用于医药领域。

生物降解高分子材料是指在一定条件下,一定的时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的高分子材料。真正的生物降解高分子是在水存在的环境下,能被酶或微生物水解降解,从而高分子主链断裂,分子量逐渐变小,以致最终成为单体或代谢成二氧化碳和水。


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