環(huán)氧官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑
選取本體法合成的環(huán)氧官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑聚甲基丙烯酸甲酯共聚甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯,在Haake轉(zhuǎn)矩流變儀中與聚乳酸(PLA)熔融共混,以獲得高分子質(zhì)量的聚乳酸。
探討了環(huán)氧官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑中的環(huán)氧官能團(tuán)GMA含量對(duì)聚乳酸的不同擴(kuò)鏈效果,并且通過(guò)凝膠色譜法(GPC)、示差掃描量熱儀法(DSC)、熱失重分析法(TGA)及紅外光譜法(FTIR)對(duì)環(huán)氧官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
對(duì)聚乳酸(PLA)純料和用本體法合成的環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑聚甲基丙烯酸甲酯共聚甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯(PMMA-GMA)進(jìn)行測(cè)試。
PLA樹脂在220℃以下加工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)熱降解,加工溫度超過(guò)240℃會(huì)引起一定程度的熱降解。
對(duì)不同GMA含量的擴(kuò)鏈劑進(jìn)行DMA測(cè)試、分子量測(cè)試、流變性能測(cè)試和轉(zhuǎn)矩流變特性測(cè)試,結(jié)果表明GMA含量的變化對(duì)擴(kuò)鏈劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、分子量、流變性能和轉(zhuǎn)矩變化影響不大。
通過(guò)用本體法合成的GMA含量為4%擴(kuò)鏈劑PMMA-GMA,在Haake轉(zhuǎn)矩流變儀中與PLA熔融共混。隨著PMMA-GMA用量的增大,擴(kuò)鏈產(chǎn)物的平衡扭矩值變大,分子量變大,分散系數(shù)變大,擴(kuò)鏈劑的引入影響了PLA的冷結(jié)晶和熔融行為,熱穩(wěn)定性略有提高。
采用GMA含量分別為2%、8%和12%的擴(kuò)鏈劑與PLA熔融共混。總體上共混物的流變加工特性、分子量變化、熱性能和熱穩(wěn)定性的變化規(guī)律相似,當(dāng)擴(kuò)鏈劑中GMA含量和PMMA-GMA用量過(guò)多會(huì)引起交聯(lián),GMA含量越多,可應(yīng)用的擴(kuò)鏈劑用量越少。
采用乳液法合成的GMA含量分別為2%、4%、8%和12%的擴(kuò)鏈劑與PLA熔融共混。應(yīng)用到PLA中沒有明顯擴(kuò)鏈反應(yīng)發(fā)生,說(shuō)明用乳液法合成的擴(kuò)鏈劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有本體法合成出的擴(kuò)鏈劑的擴(kuò)鏈效果好。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA應(yīng)用:聚氨酯彈性體、聚脲樹脂固化劑及環(huán)氧樹脂固化劑.
包裝: 25kg/桶
胺值:390-408 KOH mg/g
丙酮不溶物:無(wú)
總氯:10ppm以下
純度:98.0%
對(duì)于磷脂聚乳酸而言,NCO/OH摩爾比為2、反應(yīng)溫度為110攝氏度時(shí),反應(yīng)時(shí)間為4h,分子量在擴(kuò)鏈反應(yīng)后并沒有明顯的增加,而反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)到7h,分子量增加了近1 3倍。因此,延長(zhǎng)擴(kuò)鏈反應(yīng)的時(shí)間有利于擴(kuò)鏈反應(yīng)。但反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)發(fā)生交聯(lián)形成不溶性的產(chǎn)物。
純聚乳酸在相同條件下擴(kuò)鏈反應(yīng)4h后分子量增加了近9 6倍,當(dāng)擴(kuò)鏈反應(yīng)時(shí)間為7h后,發(fā)生了交聯(lián)。由此可以看出,純聚乳酸的擴(kuò)鏈易于進(jìn)行,交聯(lián)也更容易發(fā)生。其它系列的聚合物擴(kuò)鏈反應(yīng)前后也 有類似的趨勢(shì)。這是由于分子量增加,導(dǎo)致活動(dòng)性大的鏈比例減小,從而玻璃化溫度升高。
反應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)鏈反應(yīng)影響的結(jié)果。磷脂聚乳酸在NCO/OH摩爾比為2、反應(yīng)時(shí)間為7h,溫度分別為110攝氏度和120攝氏度時(shí),擴(kuò)鏈產(chǎn)物分子量增加基本都是1倍左右。而純聚乳酸在反應(yīng)5h時(shí)已經(jīng)發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)。
維持反應(yīng)時(shí)間為7h、反應(yīng)溫度120攝氏度,NCO/OH的投料比由2增加到3后,對(duì)于磷脂聚乳酸PLLAPC56和PLLAPC33,分子量仍然只增加了1倍,然而對(duì)于純的聚乳酸,在相同條件下則發(fā)生了嚴(yán)重的交聯(lián)反應(yīng)。
綜合考慮上述數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),總的擴(kuò)鏈反應(yīng)趨勢(shì)是延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間、升高溫度和增加NCO/OH摩爾比有助于分子量的增加,同時(shí)分子量分布也變寬;反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、溫度過(guò)高都有可能交聯(lián)導(dǎo)致形成不溶性的產(chǎn)物;在合適的擴(kuò)鏈反應(yīng)條件下,純聚乳酸分子量能夠增長(zhǎng)多倍,而在相同條件下磷脂聚乳酸只能擴(kuò)鏈1倍左右。
關(guān)于無(wú)論怎樣改變擴(kuò)鏈反應(yīng)條件都只能增加磷脂 聚乳酸分子鏈長(zhǎng)1倍,筆者認(rèn)為是下述原因造成的。當(dāng)用甘油磷脂酰膽堿開環(huán)丙交酯時(shí),sn2位的羥基由于磷脂酰膽堿的位阻效應(yīng)導(dǎo)致其反應(yīng)活性低,沒有參與開環(huán)反應(yīng),或者參與了反應(yīng)但是鏈長(zhǎng)很短。
Arrigo等人指出,sn1和sn2位鏈長(zhǎng)不同時(shí),在核磁上4 3處峰會(huì)出現(xiàn)疊加,而在筆者所合成的PLLAPC中確實(shí)在4 3出現(xiàn)了類似的疊加峰。
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