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PBS共聚物擴鏈劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-3-15 19:13:32 |
直接酯化法和酯交換反應(yīng)法均為可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)較低，在反應(yīng)過程中需不斷排除小分子物質(zhì)(水或甲醇)，然后再進行縮聚反應(yīng)以獲得所需相對分子質(zhì)量的聚酯。
但在縮聚反應(yīng)過程中，特別是在反應(yīng)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(yīng)，而影響相對分子質(zhì)量的提高。為了進一步提高相對分子質(zhì)量，可以選擇PBS共聚物擴鏈劑利用擴鏈反應(yīng)，PBS共聚物擴鏈劑的活性基團與聚酯的端羥基反應(yīng)，PBS共聚物擴鏈劑可提高聚酯相對分子質(zhì)量。
清華大學(xué)郭寶華等以直接酯化法合成出三個系列的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。并對其進行了一系列表征。
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(yīng)得到PBS聚酯。
華東化工學(xué)院(現(xiàn)華東理工大學(xué))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(dǎo)電性的影響。
北京工商大學(xué)的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(jié)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，從而表明該擴鏈劑對PBS具有良好的擴鏈效果。
普通PBS突出的缺點是熔點太低，應(yīng)用受到限制。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪族聚酯熔點低，力學(xué)性能差，難以滿足實際應(yīng)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(xué)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。
化學(xué)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(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。
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(jié)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。
將PBS與脂肪族聚酯共聚改性，可以調(diào)節(jié)其力學(xué)性能、熱學(xué)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(jié)果表明，共聚物P(BS-co-BA)的結(jié)晶度、熔點隨己二酸含量的增加先下降后上升，力學(xué)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(jié)果表明，其力學(xué)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(dāng)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(jié)果表明，由于芳環(huán)的剛性，PBST較PBS的力學(xué)性能和耐熱性能得到改善，但共聚酯PBST的結(jié)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(xué)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(xué)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(gòu)型的1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)，對PBS進行了共聚改性。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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