聚乳酸發(fā)泡材料擴(kuò)鏈劑
用聚乳酸發(fā)泡材料擴(kuò)鏈劑對聚乳酸進(jìn)行反應(yīng)擠出擴(kuò)鏈,通過超臨界CO2快速降壓法對擴(kuò)鏈聚乳酸進(jìn)行發(fā)泡。采用凝膠滲高級動(dòng)態(tài)流變儀、差示掃描量熱儀、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀研究了聚乳酸發(fā)泡材料擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈后的聚乳酸的動(dòng)態(tài)流變行為、結(jié)晶性能及粘彈透色譜儀;并采用密度儀及掃描電鏡研究了發(fā)泡溫度對聚乳酸泡沫發(fā)泡倍率及泡孔形態(tài)的影響。
研究結(jié)果表明,聚乳酸發(fā)泡材料擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈后聚乳酸的相對分子質(zhì)量增大,熔體的復(fù)數(shù)黏度和儲能模量增加。與聚乳酸相比,擴(kuò)鏈聚乳酸的冷結(jié)晶現(xiàn)象比較顯著,冷結(jié)晶溫度明顯下降,冷結(jié)晶熱焓明顯增大。冷結(jié)晶導(dǎo)致擴(kuò)鏈聚乳酸在100~120℃溫度區(qū)間內(nèi)的儲能模量較高,從而有利于泡孔的生長。通過對聚乳酸的擴(kuò)鏈改性,采用超臨界CO2發(fā)泡技術(shù),成功制備出了聚乳酸微孔泡沫材料,發(fā)泡倍率可達(dá)20倍,泡孔規(guī)整,平均孔徑43μm,孔徑分布較窄。
聚乳酸(PLA)是一種重要的可生物降解高分子材料,具有良好的生物相容性、生物可吸收性以及良好的力學(xué)性能,可以部分替代現(xiàn)有的石油基高分子材料,在包裝、玩具和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
基于聚乳酸的發(fā)泡材料具有良好的可降解性和生物相容性,在骨折內(nèi)固定、組織工程支架材料、藥物控釋體系和包裝材料等方面得到了廣泛的應(yīng)用。微孔發(fā)泡聚合物是指泡孔尺寸介于1~100μm的多孔聚合物材料。與泡孔尺寸為毫米級的傳統(tǒng)聚合物泡沫相比,微孔發(fā)泡聚合物具有優(yōu)異的力學(xué)性能。而基于尺寸穩(wěn)定性能、熱穩(wěn)定性能、介電性能等可生物降解聚乳酸的微孔發(fā)泡材料具有很好的應(yīng)用前景。
近年來,環(huán)境友好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒無害且價(jià)格低廉的CO2成為人們廣泛關(guān)注的新型綠色發(fā)泡劑,超臨界CO2發(fā)泡技術(shù)已廣泛用于制備聚合物微孔材料。本文采用環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑對聚乳酸進(jìn)行擴(kuò)鏈,以提高聚乳酸的發(fā)泡能力在此基礎(chǔ)上,采用超臨界CO2快速降壓法對聚乳酸進(jìn)行發(fā)泡。
產(chǎn)品名稱:4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA
分子式:C21H30N2
分子量:310.49
CAS: 13680-35-8
4,4'-亞甲基雙(2,6-二乙基苯胺),固化劑擴(kuò)鏈劑MDEA是優(yōu)秀的聚氨酯(PU)擴(kuò)鏈劑和環(huán)氧樹脂(EP)固化劑。能改善制品的機(jī)械和動(dòng)力學(xué)性能。此外也可以作為聚酰亞胺的先導(dǎo)化合物和有機(jī)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(jī)合成的中間體及聚脲樹脂固化劑。
聚乳酸發(fā)泡材料的優(yōu)勢:
1.聚乳酸發(fā)泡材料具有耐熱性好、加工窗口寬、可發(fā)泡性好等特性,非常適合丁烷或二氧化碳超臨界發(fā)泡工藝。
2.聚乳酸發(fā)泡材料是PS發(fā)泡材料最佳替代品,可以廣泛運(yùn)用于一次性食品餐具、電子包裝、緩沖材料、建筑隔熱材料等領(lǐng)域。
3.聚乳酸發(fā)泡材料符合工業(yè)堆肥標(biāo)準(zhǔn),制成品廢棄后可以進(jìn)行工業(yè)堆肥,最終降解為二氧化碳和水,對環(huán)境友好。
4.聚乳酸發(fā)泡材料符合食品級要求,不含任何有害有毒物質(zhì),加熱應(yīng)用不會(huì)同PS發(fā)泡制品一樣釋放毒素,是對人體安全非常有保障的材料。
5.聚乳酸發(fā)泡材料發(fā)泡倍率高,工藝生產(chǎn)穩(wěn)定損耗少,直接降低終端產(chǎn)品的成本。
6.聚乳酸發(fā)泡材料耐熱性能好,可以耐熱120℃左右,可用于微波。
7.聚乳酸發(fā)泡材料系生物來源,不依賴石油,符合可持續(xù)發(fā)展的大潮。
8.聚乳酸發(fā)泡材料是目前價(jià)格最便宜、產(chǎn)能最大、耐用性最強(qiáng)、性能最接近常規(guī)發(fā)泡塑料性能的生物基及生物降解材料。
單個(gè)的乳酸分子中有一個(gè)羥基和一個(gè)羧基,多個(gè)乳酸分子在一起,-OH與別的分子的-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,就這樣,它們手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸。聚乳酸也稱為聚丙交酯,屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物,原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染,而且產(chǎn)品可以生物降解,實(shí)現(xiàn)在自然界中的循環(huán),因此是理想的綠色高分子材料。
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