PBS高分子材料擴(kuò)鏈劑
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是其中熔點(diǎn)較高的一種聚酯,其優(yōu)良的性能使其得到了廣泛的應(yīng)用。本文介紹用PBS高分子材料擴(kuò)鏈劑對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)鏈改性。
當(dāng)前,生物全降解和經(jīng)濟(jì)型聚合物材料越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的重視由于主鏈中含有易水解的酯鍵,很容易在微生物作用下通過(guò)酶的催化作用而發(fā)生降解,所以備受各國(guó)環(huán)境科研人員的關(guān)注。2,4-甲苯二異氰酸酯為原料,以丁二酸、丁二醇、ε-己內(nèi)酯、采用熔融縮聚法合成可降解的PBS高分子材料擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈改性共聚物.
采用紅外光譜、核磁共振測(cè)試對(duì)PBS高分子材料擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈后的共聚物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,確認(rèn)了PBSCL的結(jié)構(gòu)和組PBSCL的熔點(diǎn)隨著ε-CL含量的增成;通過(guò)DSC對(duì)其熱性能進(jìn)行研究,表明共聚物具有較好的熱性能,加而降低;同時(shí)研究了反應(yīng)物配比及PBS高分子材料擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物特性粘數(shù)的影響;共聚物的水降解結(jié)果表明其具有酸催化降解的特性。
PBS成型材料較脆,但其二元均聚物由于結(jié)晶度較高,達(dá)到40%~60%,導(dǎo)致降解速率較慢.
國(guó)內(nèi)外學(xué)者通常采用共聚或共混的方法對(duì)其進(jìn)行改性滿足某些使用要求,4-丁二酸(SA)、1,4-丁二醇(BDO)、作者以1,ε-己內(nèi)酯(ε-CL)為原料先反應(yīng)生成無(wú)規(guī)共聚4-甲苯二異氰酸酯(TDI)對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)鏈改性,再添加PBS高分子材料擴(kuò)鏈劑,通過(guò)引入含苯環(huán)的TDI和生物降解分子鏈柔性較好的ε-CL來(lái)降低PBS的結(jié)晶度、改善PBS的降解性能和提高材料的韌性.采速度較快、用紅外光譜、核磁共振等方法對(duì)共聚物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征;通過(guò)DSC對(duì)其熱性能進(jìn)行表征;同時(shí)探討反應(yīng)物如配比及擴(kuò)鏈反應(yīng)溫度對(duì)共聚物特性粘數(shù)的影響.文中以共聚物中ε-CL的摩爾含量標(biāo)識(shí)所得樣品,P40表示共聚物中含ε-CL為40mol%、BS(丁二酸丁二醇酯)為60mol%.
PBS高分子材料擴(kuò)鏈劑實(shí)驗(yàn)原料與試劑。1,4-丁二酸(SA),AR,4-丁二醇(BDO)。AR,AlfaAlsar;鈦酸正四丁酯(Ti(OBu)4);ε-己內(nèi)酯(ε-CL),CP,4-甲苯二異氰酸酯(TDI);2,工業(yè)級(jí);二丁基二月桂酸錫;其他藥品均為分析純.
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
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA特性:
分子量:282.4231
密度:1.039g/cm3
熔點(diǎn):85 °C
沸點(diǎn):443.1°C at 760 mmHg
主要設(shè)備。NicoletNexus870型傅立葉紅外光譜(FT-IR)儀;BrukerAvanceΠ400型核磁共振;PEPyris-Ι功率補(bǔ)償型差示掃描量熱(DSC)儀,譜(H-NMR)儀。
共聚物的合成。將BDO、ε-CL及催化劑Ti(OBu)4和抗氧劑按一定摩爾比加入一配置有機(jī)械攪拌器、分水器、冷凝管和氮?dú)獗Wo(hù)裝置的250mL四口燒瓶中,抽真空、通氮?dú)猓磸?fù)操作3次,以保證反應(yīng)器內(nèi)為惰性氣氛;隨后,置于160℃的油浴中,熔融攪拌約30min,保持升溫速率為15℃·h,升溫至210℃,在恒定的氮?dú)饬鞅Wo(hù)下恒溫反應(yīng)約3h,通過(guò)收集、計(jì)算分水器中反應(yīng)產(chǎn)生的水的體積來(lái)判斷酯化反應(yīng)的終點(diǎn).
接著將溫度升至230℃,壓力逐漸減小至60Pa以下,然后減壓縮聚,反應(yīng)3h.減壓縮聚完成后撤通入氮?dú)?,降溫?10℃后,用干燥的注射器注入一定量擴(kuò)鏈劑TDI和少量催化劑二丁基二月掉真空。
快速攪拌至體系發(fā)白且黏度不再明顯增加時(shí)結(jié)束反應(yīng).最后將產(chǎn)物溶于CHCl3,加熱攪拌,待全部溶解后,向溶液中加入無(wú)水甲醇,待產(chǎn)物完全析出后抽濾,真空干燥.通過(guò)改變丁二酸丁二醇酯己內(nèi)酯(BS)與ε-CL的配比,得一系列擴(kuò)鏈改性共聚物。
共聚物的表征。“一點(diǎn)法”,特性粘數(shù)[η]的測(cè)定采用以CHCl3為溶劑,濃度為0.1g·dL,采用烏式粘度計(jì)在20℃恒溫水浴中測(cè)定。
紅外光譜測(cè)試采用NicoletNexus870型傅立葉紅外光譜(FT-IR)儀分析,取少量樣品與KBr一起研磨均勻,然后壓片制樣,再置于白熾燈下炙烤3min后進(jìn)行測(cè)試.
TMS作為采用BrukerAvanceΠ400型核磁共振(H-NMR)表征產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu),以CDCl3為溶劑。稱取樣品約5~6mg,升溫速率為20℃·min,從-50℃加熱到150℃,進(jìn)行差示掃描量熱分析(DSC)分析.
文章版權(quán):張家港雅瑞化工有限公司
http://343800.com.cn
