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高分子量PBS擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-5-9 15:17:05 |
以高分子量PBS擴鏈劑合成出PBS類共聚物，得到了分子量略高于普通商品PBS的可完全生物降解的脂肪族聚酯產(chǎn)品。并對高分子量PBS擴鏈劑進行了一系列表征。
酯交換法。二元酸二甲酯與等量的二元醇，在催化劑存在的條件下，高溫、高真空脫甲醇進行酯交換反應得到PBS聚酯。
黃發(fā)榮等利用酯交換的方法合成了聚丁二酸丁二醇酯，并將高氯酸鋰、高氯酸鈉、硫氰化鈉、硫氰化銨、碘化鈉、硫氰化鉀、碘化鉀、高氯酸鉀、溴化鈉、氯化納等鹽類與之共混，并研究了不同的鹽類對聚丁二酸丁二醇酯導電性的影響。
高利斌等以草酸二乙酯、乙醇胺、二氯亞砜等為原料合成了一種能對聚丁二酸丁二醇酯增黏，且能改善其加工性能的新型擴鏈劑2,2，-雙(2-噁唑啉)(BOZ)，并探討了工藝條件對產(chǎn)物合成的影響。
結果表明，擴鏈后PBS的特性黏度由0.698dL/g增加到1.125dL/g，羧值含量從56mol/106g降低20mol/106g，從而表明高分子量PBS擴鏈劑對PBS具有良好的擴鏈效果。
普通PBS突出的缺點是熔點太低，應用受到限制。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪族聚酯熔點低，力學性能差，難以滿足實際應用中對材料性能多方面的要求；芳香族聚酯熱性能穩(wěn)定，力學性能優(yōu)良，便于加工，自從工業(yè)化以來，已經(jīng)發(fā)展成為一類用途廣泛的聚酯，但其熔點高，生物降解性差，不能單獨作為降解材料使用。
因此，對PBS進行共聚改性，使其共聚組分中含有脂肪族組分和芳香族組分，從而將脂肪族聚酯和芳香族聚酯各自的優(yōu)點完美的結合起來。通過共聚改性，既可提高材料的熔點又能保留其生物降解性。
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴鏈劑HTDA)參考指標：
外觀（25℃）：無色或淡黃透明液體
色度≤1
粘度（mPa.s/25℃）：5-15
胺值(mgKOH/g)：850-900
活潑氫當量（g/ep）：32
純度(%)≥99.5
含水量（%）≤0.2
沸點（℃）：213
比重（g/mm3）：0.94
添加量(100份128樹脂)：16-17
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴鏈劑HTDA)是一種帶側甲基的脂環(huán)胺單體，是一支新型的脂環(huán)胺類環(huán)氧樹脂固化劑。
該產(chǎn)品可單獨用作固化劑，還可與其他普通環(huán)氧固化劑（如：脂肪胺，脂環(huán)胺、芳香胺、酸酐等）或通用促進劑（如：叔胺、咪唑）混合使用，在寬廣的溫度范圍類固化環(huán)氧樹脂，適用于復合材料、涂料、膠粘劑和地坪等領域;可用于聚酰胺、聚酰亞胺等有機合成;可用于聚氨酯做胺類擴鏈劑，與異氰酸酯基形成脲鍵，提高產(chǎn)品的綜合性能。
將PBS與脂肪族聚酯共聚改性，可以調(diào)節(jié)其力學性能、熱學性能和生物降解性能，如將己二酸、乙二醇等共聚組分引入體系中，可得到PBS共聚物P(BS-co-BA)，共聚物(BS-co-ES)，研究結果表明，共聚物P(BS-co-BA)的結晶度、熔點隨己二酸含量的增加先下降后上升，力學性能也服從同樣的規(guī)律，而生物降解性隨己二酸含量的增加而提高，但己二酸含量超過60%反而不利于材料降解。
而引入乙二醇，對PBS的熱穩(wěn)定性、生物降解性能影響較小。若與己內(nèi)酯CL共聚，可以形成共聚酯PBS-co-PCL，結果表明，其力學性能隨CL含量的增加而降低，斷裂伸長率隨CL含量的增加而增加，且降解速率遠高于PBS和PCL，尤其當CL/BS的比例為4.92時，其生物降解性能比PBS大大提高。
此外，PBS還可與芳香族聚酯進行共聚改性。目前研究較多的芳香族單體是對苯二甲酸，通過共聚，在PBS主鏈上引入芳環(huán)形成共聚酯PBST，研究結果表明，由于芳環(huán)的剛性，PBST較PBS的力學性能和耐熱性能得到改善，但共聚酯PBST的結晶度和生物降解性能隨芳環(huán)含量的增加而下降，因此，往PBS中引入適量的芳環(huán)共聚組分，既可以提高使用溫度，又可以改善力學性能，還能保留其生物降解性。
然而，為了克服在PBS鏈中引入苯環(huán)而使降解性能下降的不足，陜西科技大學的張敏在可生物降解聚酯PBS的分子主鏈中引入具有立體構型的1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)，對PBS進行了共聚改性。
直接酯化法和酯交換反應法均為可逆反應，其平衡常數(shù)較低，在反應過程中需不斷排除小分子物質(水或甲醇)，然后再進行縮聚反應以獲得所需相對分子質量的聚酯。
但在縮聚反應過程中，特別是在反應后期，溫度往往超過200℃，不可避免地出現(xiàn)脫羧、熱降解、熱氧化等副反應，而影響相對分子質量的提高。為了進一步提高相對分子質量，可以選擇PBS類共聚物用擴鏈劑利用擴鏈反應，PBS類共聚物用擴鏈劑的活性基團與聚酯的端羥基反應，PBS類共聚物用擴鏈劑可提高聚酯相對分子質量。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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