磷脂聚乳酸擴鏈劑
對于磷脂聚乳酸而言,NCO/OH摩爾比為2、反應(yīng)溫度為110攝氏度時,反應(yīng)時間為4h,分子量在磷脂聚乳酸擴鏈劑擴鏈反應(yīng)后并沒有明顯的增加,而反應(yīng)時間延長到7h,分子量增加了近13倍。因此,延長磷脂聚乳酸擴鏈劑擴鏈反應(yīng)的時間有利于擴鏈反應(yīng)。
但反應(yīng)時間過長,會發(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鏈反應(yīng)4h后分子量增加了近96倍,當(dāng)擴鏈反應(yīng)時間為7h后,發(fā)生了交聯(lián)。由此可以看出,純聚乳酸的擴鏈易于進行,交聯(lián)也更容易發(fā)生。其它系列的聚合物擴鏈反應(yīng)前后也有類似的趨勢。這是由于分子量增加,導(dǎo)致活動性大的鏈比例減小,從而玻璃化溫度升高。
反應(yīng)溫度對磷脂聚乳酸擴鏈劑擴鏈反應(yīng)影響的結(jié)果。磷脂聚乳酸在NCO/OH摩爾比為2、反應(yīng)時間為7h,溫度分別為110攝氏度和120攝氏度時,擴鏈產(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時已經(jīng)發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)。
維持反應(yīng)時間為7h、反應(yīng)溫度120攝氏度,NCO/OH的投料比由2增加到3后,對于磷脂聚乳酸PLLAPC56和PLLAPC33,分子量仍然只增加了1倍,然而對于純的聚乳酸,在相同條件下則發(fā)生了嚴(yán)重的交聯(lián)反應(yīng)。
材料、儀器及設(shè)備PBT:1100211M,;PET:高黏度,;TPPi:分析純。密煉機:SU70C;雙螺桿擠出機:SHJ35;塑料注塑成型機:HYF600:WDT5;懸臂梁沖擊試驗機:XJU22;差示掃描量熱分析儀:Pyris1DSC;毛細(xì)管流變儀:RosandRH2200。
試樣的制備。PBT/PET密煉機制備:將干燥后的PBT、PET與TPPi在密煉機中270攝氏度混煉5min,轉(zhuǎn)速75r/min。
聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000類產(chǎn)品與美國的740M結(jié)構(gòu)相類似,屬于同系列化合物,740M已被美國FDA批準(zhǔn)可用于食品藥品接觸場合,P-1000亦應(yīng)為無毒產(chǎn)品,使用時不會對工作場所和周圍人群造成威脅。
聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯,P1000為液體,因此可在室溫下與預(yù)聚體混合,澆注和硫化,它可作為TDI和MDI體系的擴鏈劑,也可作為環(huán)氧樹脂固化體系的柔性改性劑。應(yīng)用領(lǐng)域包括澆注、涂料、黏合劑、密封劑和噴涂體系,由于它的易加工性,決定了它特別適用于現(xiàn)場加工。XYLINK P-1000的室溫硫化體系與MDI/二醇熱硫化體系相比,不僅操作工藝簡單,而且性能優(yōu)于后者。另外在室溫下硫化所得到的彈性體的收縮率低,這也是該擴鏈劑的一大特點。
PBT/PET合金擠出制備:將PBT于120攝氏度干燥8h,PET于135攝氏度干燥12h后與TPPi在雙螺桿擠出機中擠出造粒。擠出機溫度為230攝氏度~270攝氏度,螺桿轉(zhuǎn)速為240r/min。粒料于120攝氏度干燥10h后按國標(biāo)注塑制備樣條,溫度為230攝氏度~265攝氏度。測試樣條在干燥恒溫環(huán)境中放置24h后用于性能測試。1.3性能測試與表征。熔體流動速率測試:按照GB/T3682-2000進行測試,溫度為275攝氏度,負(fù)荷為0325kg。
力學(xué)性能測試:按照GB/T9341-88測試彎曲性能;按照GB/T1043-1993測試沖擊性能;按照GB/T1040-2006測試?yán)煨阅?,拉伸速度?0mm/min。
DSC分析:用氮氣進行保護,樣品量為7mg~10mg,樣品升溫至280攝氏度,恒溫3min以消除熱歷史的影響,再以10攝氏度/min降溫至50攝氏度。
流變性能測試:毛細(xì)管長徑比為161,樣品測試溫度270攝氏度,剪切速率范圍100s-1~3000s-1。
PBT與PET共混時聚合物中殘留的Ti催化劑促使PBT與PET發(fā)生酯交換反應(yīng),導(dǎo)致分子斷裂,從而熔體流動速率變大。加入TPPi后,體系反應(yīng)生成DPPi和苯酚,DPPi水解生成的磷酸P(OH)3經(jīng)過異構(gòu)變化為P(O)(H)(OH)2,該化合物與Ti(OR)4發(fā)生反應(yīng)使Ti催化劑失去活性,從而抑制聚合物間的酯交換反應(yīng),熔體流動速率下降,但是在生成DPPi和苯酚的同時也生成了R1OCOR2,即分子間發(fā)生了擴鏈反應(yīng),因此熔體流動速率進一步下降,反應(yīng)機理第一次出現(xiàn)的下降平緩區(qū)為主導(dǎo)作用由斷鏈向擴鏈轉(zhuǎn)變的一個過程,繼續(xù)增加TPPi用量,此時酯交換已被抑制住,分子間發(fā)生擴鏈反應(yīng)使得熔體流動速率進一步下降直到體系中端羧基與端羥基耗盡便出現(xiàn)第二次平緩區(qū)。
TPPi用量對PBT/PET合金力學(xué)性能的影響。聚合物的強度與分子量密切相關(guān),分子量提高,拉伸強度上升。TPPi對PBT/PET體系進行酯交換抑制的同時能起到化學(xué)擴鏈的作用,使其分子量增大,因此體系的拉伸強度提高17%,斷裂伸長率增加一倍;當(dāng)TPPi加入0.8%時,PBT/PET合金無缺口沖擊強度為52kJ/m2,是未加TPPi樣沖擊強度的3倍,由于TPPi一方面起抑制酯交換的作用,阻止鏈段重排導(dǎo)致的聚酯結(jié)構(gòu)的變化,另一方面TPPi起到分子擴鏈的作用,使得分子量變大,同時PBT與PET分子鏈的物理纏結(jié)作用也變大,因此TPPi的加入使得體系無缺口沖擊強度大幅度上升。
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