高分子可降解材料擴(kuò)鏈劑
PBS柔軟性強(qiáng),但拉伸強(qiáng)度和模量都比較低,因此需要采取高分子可降解材料擴(kuò)鏈劑來對(duì)其改性,高分子可降解材料擴(kuò)鏈劑能一定程度上彌補(bǔ)單組分全生物降解材料的缺點(diǎn),而不影響材料的降解性能。
聚乳酸(PLA)是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料,具有較高的模量和拉伸強(qiáng)度,但斷裂伸長率低,韌性較差。通過PBS/PLA共混,選擇最佳配比,改善PBS性能。采用兩種工藝共混:用高分子可降解材料擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈后的PBS與PLA共混;在共混的同時(shí)進(jìn)行就地增容擴(kuò)鏈改性。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇經(jīng)縮合聚合合成而得,樹脂呈乳白色,無嗅無味,易被自然界的多種微生物或動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解、代謝,最終分解為二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解聚合物材料。具有良好的生物相容性和生物可吸收性;密度1.26g/cm3,熔點(diǎn)114℃,根據(jù)分子量的高低和分子量分布的不同,結(jié)晶度在30~45%之間。
它于20世紀(jì)90年代進(jìn)入材料研究領(lǐng)域,并迅速成為可廣泛推廣應(yīng)用的通用型生物降解塑料研究熱點(diǎn)材料之一,耐熱性能好,熱變形溫度和制品使用溫度可以超過100℃。其合成原料來源既可以是石油資源,也可以通過生物資源發(fā)酵得到,PBS是生物降解塑料材料中的佼佼者。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可以用做垃圾袋、包裝袋、化妝品瓶、各種塑料卡片、嬰兒尿布、農(nóng)用材料及藥物緩釋載體基質(zhì)等;還有其它涉及到環(huán)境保護(hù)的各種塑料制品,如土木綠化用網(wǎng)、膜等??捎糜诎b、餐具、化妝品瓶及藥品瓶、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料、生物醫(yī)用高分子材料等領(lǐng)域。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)屬熱塑性樹脂,加工性能良好,可以在普通加工成型設(shè)備上進(jìn)行成型加工,加工溫度范圍140~260℃。物料加工前須進(jìn)行干燥,含水率須在0.02%以下。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可以用注塑、吹塑、吹膜、吸塑、層壓、發(fā)泡、紡絲等成型方法進(jìn)行加工。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴(kuò)鏈劑dacm,macm)
熔點(diǎn):-7- -1℃
沸點(diǎn):347℃
閃點(diǎn):173℃
相對(duì)密度:0.945
產(chǎn)品應(yīng)用:產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復(fù)合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應(yīng)用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴(kuò)鏈劑,助劑;
5、應(yīng)用于聚天門冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進(jìn)一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應(yīng)用于聚酰胺和環(huán)氧樹脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對(duì)于EEW=190環(huán)氧樹脂),可使用時(shí)間400min(25°150g)。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是具有良好可生物降解性能的聚合物,與聚乳酸、聚羥基烷酸酯、聚己內(nèi)酯等可生物降解塑料相比,PBS價(jià)格相對(duì)較低,力學(xué)性能優(yōu)異,耐熱性能好,熱變形溫度接近100℃,是國內(nèi)外在生物降解塑料研發(fā)方面的重點(diǎn)。
PBS易溶于氯仿,略溶于四氫呋喃,在水、甲醇或乙醇中幾乎不溶。
生物降解材料按其生物降解過程大致可分為兩類。一類為完全生物降解材料,如天然高分子纖維素、人工合成的聚己內(nèi)酯等,其分解作用主要來自:
①由于微生物的迅速增長導(dǎo)致塑料結(jié)構(gòu)的物理性崩潰;
②由于微生物的生化作用、酶催化或酸堿催化下的各種水解;
③其他各種因素造成的自由基連鎖式降解。另一類為生物崩解性材料,如淀粉和聚乙烯的摻混物,其分解作用主要由于添加劑被破壞并削弱了聚合物鏈,使聚合物分子量降解到微生物能夠消化的程度,最后分解為二氧化碳(CO2)和水。
生物崩解性材料大多采用添加淀粉和光敏劑的方法,與聚乙烯和聚苯乙烯共混生產(chǎn)。研究表明[2],淀粉基生物降解塑料袋最終將進(jìn)入垃圾場(chǎng),不接觸陽光,即使其中有發(fā)生物雙降解作用,所發(fā)生的降解作用也主要以生物降解為主。一定時(shí)間的試驗(yàn)表明:垃圾袋無明顯的降解現(xiàn)象,垃圾袋沒有自然破損,甚至對(duì)袋里的垃圾起到一定的“保鮮”作用。
對(duì)于解決環(huán)境污染,盡管含淀粉基的塑料比一次性塑料制品有效,但由于仍采用不能生物降解的聚乙烯或聚酯材料為原料,故除了添加的淀粉能夠降解外,剩余的大量聚乙烯或聚酯仍會(huì)殘存而不能完全生物降解,只是分解為碎片,無法回收,進(jìn)入土壤后情況更糟,對(duì)廢棄物的處理造成混亂,因而完全生物降解材料成為降解材料的研究重點(diǎn)。
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