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聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-3-18 13:59:18 |
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)理論上有化學合成法和生物發(fā)酵法，但由于生物發(fā)酵法的合成成本較高，因此研究報道較少；化學合成法用聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的擴鏈劑合成，可對聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的擴鏈劑進行分子設計，且合成成本較低。主要包括直接酯化法、酯交換法和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的擴鏈劑擴鏈法。
直接酯化法。直接酯化法以1,4-丁二酸(1,4-Succinic Acid，簡稱丁二酸或SA)和1,4-丁二醇(1,4-Butanediol，簡稱丁二醇或BD)直接合成得到PBS，其合成方法由兩個步驟完成：先在較低的反應溫度下將二元酸與過量的二元醇進行酯化，并借助冷凝管不斷排除生成的低分子量產(chǎn)物——水，形成端羥基預聚物；然后在高溫、高真空和適量催化劑的存在下脫除二元醇，得到高分子量聚酯。
以丁二酸和丁二醇為原料，十氫萘為溶劑，在140-200℃反應12-14h，進行直接聚合，合成了高相對分子質(zhì)量聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。
根據(jù)生產(chǎn)方法，生物降解高分子材料可分為三類：
(a)天然高分子材料：以纖維素、淀粉、甲殼素等[9,10]為原料合成的塑料，目前，美國、日本、中國和奧地利等國家正積極研發(fā)這類降解塑料，它們具有很好的透氣性和完全生物降解性。
(b)微生物合成高分子：通過微生物發(fā)酵獲得的高分子材料，較有代表性的是聚羥基丁酸酯(PHB)和3-羥基丁酸和3-羥基戊酸酯的共聚物(PHBV，商品名為Biopol)。這類產(chǎn)品具有較高的生物分解性，但價格昂貴，因此目前只在高檔消費品中應用。
(c)化學合成高分子材料：主要指如今已成為研究開發(fā)熱點的聚丁二酸丁二醇酯(poly butylenes succinate，PBS)，脂肪族聚酯(poly(lactic acid)，PLA)，聚己內(nèi)酯(poly(oaprolaotone)，PCL)，以及聚氨酯、脂肪族聚酰胺等高分子。
在完全生物降解的聚酯材料中，PBS的優(yōu)勢可以從以下五個方面進行分析：
(1)PBS類聚酯具有價格優(yōu)勢。它以脂肪族二元酸、二元醇為主要原料，規(guī)模生產(chǎn)價格可以達到PET聚酯的水平。丁二酸、丁二醇通過生物發(fā)酵途徑生產(chǎn)制得，且還有望進一步降低原料成本。
(2)PBS類聚酯具有出色的耐熱性能。PBS類聚酯是完全生物降解聚酯中耐熱性能最好的品種，熱變形溫度接近100℃，改性后超過100℃，可以滿足日常用品的耐熱需求，還可用于制備冷熱飲包裝和餐盒。
化學名稱：聚四亞甲基醚二醇雙對氨基苯甲酸酯(P1000)
分子量：1238
CAS No.：54667-43-5
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。應用領域包括澆注、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。
(3)PBS類聚酯具有很好的綜合性能。PBS類聚酯不僅可以滿足通用塑料的使用要求，而且可以在通用加工設備上進行各類成型加工，加工性能非常好。此外，PBS類聚酯只有在堆肥條件下才降解，在正常使用過程中性能非常穩(wěn)定。
(4)PBS類聚酯用途極為廣泛。它可以用于包裝領域，如包裝薄膜、餐盒、化妝品瓶及藥品瓶、電子器件包裝等；還可用于一次性器具，如一次性餐飲用具、一次性醫(yī)療用品等。另外，它還可以被用于農(nóng)用領域，如農(nóng)用薄膜、農(nóng)藥及化肥緩釋材料等；最后，它還可以用于醫(yī)用領域，如生物醫(yī)用高分子材料。
(5)PBS類聚酯生產(chǎn)設備已經(jīng)國產(chǎn)化。通過對PET、PBT聚酯設備略作改造，可以生產(chǎn)PBS聚酯設備。其國產(chǎn)化為PBS類聚酯形成具有自主知識產(chǎn)權和國際競爭能力的新產(chǎn)業(yè)打下了堅實的基礎。
目前，已經(jīng)有報道通過縮聚得到數(shù)均分子量(Mn)為1.4×105的PBS，這雖然比通過開環(huán)聚合得到的聚酯的分子量低，但比其他用同類方法合成的聚酯分子量高。
Bionolle為白色結晶型聚合物，其比重為1.2左右，熔點范圍為110-120℃。此外，Bionole與低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的基礎物性和力學性能相近，特別是從拉伸、彎曲、沖擊特性等角度而言，Bionole具有作為結構材料所應有的基本特性。
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