聚乳酸是一種以可再生資源為起始原料來(lái)生產(chǎn)的新型高分子材料，具有良好的生物降解性、生物相容性和生物吸收性，可廣泛用作包裝材料、生活用品等日用聚合物以及組織工程支架、藥物釋放載體、外科植入物等生物醫用材料，是可生物降解高分子材料領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

本文對聚乳酸的合成方法、結構、性能及新型高分子材料聚乳酸擴鏈劑進(jìn)行了綜述，認為如何高效、低成本地獲得高相對分子量的聚乳酸、提高聚乳酸的韌性以及在聚乳酸鏈結構中引入適量的官能團，新型高分子材料聚乳酸擴鏈劑是聚乳酸材料合成與改性研究開(kāi)發(fā)中應重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

為此，提出一種新的熔融縮聚-擴鏈方法，即用熔融縮聚得到的聚乳酸低聚物與二縮水甘油酯(或醚)等新型高分子材料聚乳酸擴鏈劑進(jìn)行擴鏈反應，以期解決上述問(wèn)題，對新型高分子材料聚乳酸擴鏈劑擴鏈反應、擴鏈后導致的功能化(即極性基團的引入)進(jìn)行了初步探索性研究。

首先對聚乳酸低聚物端基對擴鏈反應的影響進(jìn)行了比較研究。在乳酸縮聚過(guò)程中不加入或分別加入1，4-丁二醇、1，4-丁二酸、丁二酸酐，得到相對分子量為1000左右的聚乳酸低聚物:HO—OLLA—COOH、HO—OLLA—OH、HOOC—OLLA—COOH(1)、HOOC—OLLA—COOH(2)，通過(guò)氫核磁譜圖對其結構進(jìn)行了表征;將含不同端基的聚乳酸低聚物與二縮水甘油酯擴鏈劑A進(jìn)行擴鏈反應，發(fā)現擴鏈劑既可與羧基反應也可與羥基反應，但是與羧基反應的活性更高，生成的聚乳段的擴鏈產(chǎn)物的特性粘數更大;與丁二酸相比，采用丁二酸酐制得的聚乳酸低聚物的擴鏈效果為最好。

通過(guò)改變乳酸和丁二酸酐的摩爾比并調節縮聚反應時(shí)間，制得一系列相對分子量(1000-20000)的端羧基乳酸齊聚物，考察了相對分子量(或端基含量)對擴鏈反應的影響。研究表明，擴鏈產(chǎn)物特性粘數隨低聚物相對分子量增大而增加;對低相對分子量(1000)的低聚物，擴鏈倍數較大為8.89倍，但隨低聚物相對分子量增大，擴鏈倍數明顯減少，當低聚物相對分子量為20000時(shí)，擴鏈效果不明顯。

4,4'-亞甲基雙(2-乙基)苯胺(芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑MOEA)

本品為氨基鄰位乙基取代的芳香族二胺類(lèi)擴鏈劑,與TDI和MDI預聚體有著(zhù)良好的相容、配伍性,反應速度較快,與E100搭配可用于反應注射成型和聚脲噴涂工藝,制品具有優(yōu)良的物理以及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能.用于聚脲彈性防水材料,可有效提高材料的強度、耐植物穿刺和耐老化性能.本品也可用作環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑,賦予制品良好的抗張、耐撕裂、電絕緣及耐熱等性能.

產(chǎn)品基本要素

外觀(guān)：白色粉末

產(chǎn)量：10噸

包裝方式：凈重200Kg鍍鋅鐵皮桶。

故擴鏈反應條件需進(jìn)一步優(yōu)化。擴鏈產(chǎn)物的轉變溫度與低聚物相對分子量有關(guān)，但低聚物相對分子量低于3000時(shí)，擴鏈產(chǎn)物為無(wú)定型產(chǎn)物;當低聚物相對分子量高于5000時(shí)，擴鏈產(chǎn)物為結晶性聚合物，其熔點(diǎn)為138.03—144.95℃。

聚乳酸低聚物與二縮水甘油酯(或醚的)的擴鏈反應可將低聚物的端基轉化為側羥基，擴鏈產(chǎn)物的側羥基與低聚物的端基數量或相對分子量有關(guān)。低聚物相對分子量越小，擴鏈產(chǎn)物的側羥基數量越大，親水性增大，接觸角減小。當聚乳酸低聚物相對分子量由20000降低到1000時(shí)，擴鏈產(chǎn)物的接觸角從82.8°降低到76.4°。

同時(shí)考察了相對分子量為10000的齊聚物的擴鏈產(chǎn)物的反應時(shí)間、反應物配比同特性粘數之間的變化曲線(xiàn)，擴鏈的最優(yōu)反應條件是180℃下，反應物的摩爾比為1時(shí)擴鏈反應1h，時(shí)間過(guò)長(cháng)，配比過(guò)大都會(huì )引起支化和交聯(lián)。

自20世紀80年代起對聚酯擴鏈反應進(jìn)行了一系列的研究，即通過(guò)加入擴鏈劑與聚酯中的端羧基和端羥基反應，將不同聚酯大分子連接起來(lái)，從而提高聚酯的摩爾質(zhì)量。這種方法由于具有高效、快速等特點(diǎn)，引起了許多學(xué)者的興趣。這種熔融擴鏈法也日益引起工業(yè)界的注意，此方面的研究工作層出不窮。

通過(guò)研究不同擴鏈劑和反應條件對PET擴鏈反應的影響，尋找合適的擴鏈劑和反應條件，可以將熔融擴鏈法應用于PET的再生過(guò)程中。本文選取環(huán)氧樹(shù)脂為擴鏈劑，通過(guò)測定試樣的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)，研究了擠出溫度、擴鏈劑種類(lèi)、擴鏈劑用量等因素對PET擴鏈效果的影響，并將環(huán)氧樹(shù)脂與商品擴鏈劑ADR-4380進(jìn)行了比較。

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET): BG80;擴鏈劑:環(huán)氧TDE85、環(huán)氧771;擴鏈劑:環(huán)氧LY3505;商品擴鏈劑: ADR-4380。

先將PET粒料在140℃的溫度下干燥4 h，然后加入一定量環(huán)氧樹(shù)脂擴鏈劑，混合均勻，經(jīng)擠出機擠出造粒，試驗時(shí)擠出溫度為260~270℃。MFR測試溫度260℃，試驗負荷為2·16 kg。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

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