高分子材料的擴(kuò)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。
高分子材料的擴(kuò)鏈劑的加入可使PBS力學(xué)性能有較大提高。高利斌等采用2,2'-雙(2-啞唑啉)(BOZ)為高分子材料的擴(kuò)鏈劑對PBS進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn):擴(kuò)鏈后的PBS力學(xué)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。
張貞浴等等使用高分子材料的擴(kuò)鏈劑甲苯二異氰酸酯(TDI)對PBS進(jìn)行擴(kuò)鏈,得到的PBS產(chǎn)物力學(xué)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(jià)格低廉, 且綜合性能良好,能與多種助劑和材料進(jìn)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(jìn)行化學(xué)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(shí)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(jìn)行各類成型加工。同時(shí)可以將大量碳酸鈣、淀粉等廉價(jià)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(xué)合成法的應(yīng)用最為廣泛。其中化學(xué)合成法又可分為溶液縮聚法、熔融縮聚法、擴(kuò)鏈法、酯交換聚合法等[2]。作為線性脂肪族聚酯,PBS也可采用生物發(fā)酵法進(jìn)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(shí)間完成酯化,同時(shí)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(jìn)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。
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(shí)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(shí)分離,將會(huì)影響PBS聚合反應(yīng)的進(jìn)行。
中文名稱:4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴(kuò)鏈劑固化劑MMEA
中文別名:二(3-甲基-4-氨基-6-乙基)苯甲烷; 硬化劑MED; 4,4亞甲基雙(2-甲基-6-二乙基苯胺)
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
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(jìn)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(gè)階段。該方法先將丁二酸和丁二醇置于較低的溫度下進(jìn)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(shí),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?dú)獾谋Wo(hù)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(jìn)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200 000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(jìn)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?zhàn)鞔呋瘎仍诘獨(dú)獗Wo(hù)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示:該P(yáng)BS純度高,力學(xué)性能等與普通PBS相比也有較大提高。
文章版權(quán):張家港雅瑞化工有限公司
http://343800.com.cn
