生物降解材料(PBS)擴鏈劑
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是優(yōu)異的生物降解材料,其用途極為廣泛,可用于包裝、餐具、農(nóng)用薄膜、生物醫(yī)用高分子材料等領(lǐng)域。
生物降解材料(PBS)擴鏈劑的加入可使PBS力學性能有較大提高。高利斌等采用2,2'-雙(2-啞唑啉)(BOZ)為生物降解材料(PBS)擴鏈劑對PBS進行擴鏈反應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn):擴鏈后的PBS力學性能有較大改善,其特性黏度也由0.698 dl/g提高到1.125 dl/g。
張貞浴等等使用生物降解材料(PBS)擴鏈劑甲苯二異氰酸酯(TDI)對PBS進行擴鏈,得到的PBS產(chǎn)物力學性能提高,生物降解性也得到改善。
與聚己內(nèi)酯(PCL)、聚(3-羥基丁酸酯)(PHB)等降解塑料相比,PBS價格低廉, 且綜合性能良好,能與多種助劑和材料進行改性聚合,具有廣闊的應(yīng)用前景。
PBS通常以脂肪族二元酸、二元醇為主要原料進行化學合成,也可通過含有纖維素、葡萄糖、果糖、乳糖等可再生農(nóng)作物產(chǎn)物,經(jīng)生物發(fā)酵途徑實現(xiàn)綠色循環(huán)生產(chǎn)。PBS的加工性能是目前降解塑料中最好的,幾乎可在現(xiàn)有通用塑料加工設(shè)備上進行各類成型加工。同時可以將大量碳酸鈣、淀粉等廉價填料與PBS共混,以降低成本。
自從Lathers首次合成PBS以來,PBS的合成工藝得到了迅速的發(fā)展,而以化學合成法的應(yīng)用最為廣泛。其中化學合成法又可分為溶液縮聚法、熔融縮聚法、擴鏈法、酯交換聚合法等。作為線性脂肪族聚酯,PBS也可采用生物發(fā)酵法進行合成, 但由于其成本較高,很難得到推廣。
溶液聚合法是在一定的溫度下,使丁二酸和丁二醇反應(yīng)一段時間完成酯化,同時使用不同的溶劑帶走一部分反應(yīng)生成的水,然后采用更高的溫度進行縮聚反應(yīng)。溶液聚合法可以獲得分子量分布系數(shù)較窄的PBS。
產(chǎn)品名稱:4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯(PU)擴鏈劑和環(huán)氧樹脂(EP)固化劑。能改善制品的機械和動力學性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導化合物和有機合成的中間體。在PU領(lǐng)域M-CDEA適用于澆鑄型彈性體(CPU)、RIM彈性體和噴涂聚脲、膠粘劑、彈性體泡沫和熱塑性聚氨酯(TPU)。EP領(lǐng)域適用于加工、預(yù)浸料坯和化工防腐涂料。也可用作有機合成的中間體及聚脲樹脂固化劑。
包裝: 25kg/桶
Song等采用P-苯磺酸作催化劑合成了數(shù)均 分子量Mn=1.6×104的PBS, 其分子量分布系數(shù)為1.6~1.9,和熔融縮聚法相比,分布系數(shù)較窄,但該反應(yīng)所需時間較長,大約要20 h。 溶液聚合法中反應(yīng)體系生成的水分如不能及時分離,將會影響PBS聚合反應(yīng)的進行。
孫杰等開發(fā)了新的溶液縮聚方法,以二元酸和二元醇為原料進行直接聚合。該法采用十氫萘作為溶劑,并用油水分離器取代傳統(tǒng)方法中的分子篩和除水劑,在 200℃反應(yīng)12~14 h得到Mn=7.9×104的PBS。與同類合成法相比,此方法方便可行,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
熔融縮聚法合成PBS通常分成酯化和縮聚兩個階段。該方法先將丁二酸和丁二醇置于較低的溫度下進行熔融酯化,然后在高真空、高溫條件下完成縮聚反應(yīng)。
采用該法合成PBS時,催化劑的選擇對最終PBS的分子量大小有重要影響。A Takasu等在 35℃、31.99 kPa的減壓條件下,采用三氟甲烷磺酸鈧(Sc(OTf)3)和雙(三氟甲基磺酰亞胺)鈧(Sc(NTf2)3)作為催化劑,直接聚合得到了Mn=1.0×104左右的PBS。
Hyoung-joon Jin等在氮氣的保護下,減壓至6 165 Pa,采用鈦酸丁酯作為催化劑,先在180℃恒溫3 h完成酯化反應(yīng),然后在90 min內(nèi)逐漸升溫至210℃,恒溫4 h完成縮聚反應(yīng),得到Mn=3.8×104的PBS。傳統(tǒng)合成工藝中,丁二酸和丁二醇縮聚得到的PBS相對分子質(zhì)量較低,限制了PBS的應(yīng)用范圍。
張昌輝等對PBS合成工藝進行了創(chuàng)新,將縮聚反應(yīng)分為預(yù)縮聚和真空縮聚兩步,聚合得到了相對分子質(zhì)量超過200000的PBS。
等物質(zhì)的量的二元醇和二元酸二甲酯在高溫、高真空條件下,通過催化劑作用可以脫甲醇進行酯交換來得到聚酯。由于酯交換法中未使用溶劑,而且參加反應(yīng)的二元醇可通過水溶劑或加熱等簡單操作除去,最終得到的PBS雜質(zhì)含量較低。
Annika Lindstrom等用異丙氧基鈦作催化劑,先在氮氣保護下油浴130℃恒溫反應(yīng)3 h,此過程中甲醇不斷蒸出,然后在減壓條件下升溫至180℃,繼續(xù)聚合反應(yīng)16 h,得到了Mn=2.42×104的PBS聚合物。實驗數(shù)據(jù)顯示:該PBS純度高,力學性能等與普通PBS相比也有較大提高。
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