PBS高分子材料擴鏈劑
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是其中熔點(diǎn)較高的一種聚酯,其優(yōu)良的性能使其得到了廣泛的應用。本文介紹用PBS高分子材料擴鏈劑對其進(jìn)行擴鏈改性。
當前,生物全降解和經(jīng)濟型聚合物材料越來(lái)越受到國際社會(huì )的重視由于主鏈中含有易水解的酯鍵,很容易在微生物作用下通過(guò)酶的催化作用而發(fā)生降解,所以備受各國環(huán)境科研人員的關(guān)注。2,4-甲苯二異氰酸酯為原料,以丁二酸、丁二醇、ε-己內酯、采用熔融縮聚法合成可降解的PBS高分子材料擴鏈劑擴鏈改性共聚物.
采用紅外光譜、核磁共振測試對PBS高分子材料擴鏈劑擴鏈后的共聚物進(jìn)行結構表征,確認了PBSCL的結構和組PBSCL的熔點(diǎn)隨著(zhù)ε-CL含量的增成;通過(guò)DSC對其熱性能進(jìn)行研究,表明共聚物具有較好的熱性能,加而降低;同時(shí)研究了反應物配比及PBS高分子材料擴鏈劑擴鏈反應溫度對產(chǎn)物特性粘數的影響;共聚物的水降解結果表明其具有酸催化降解的特性。
PBS成型材料較脆,但其二元均聚物由于結晶度較高,達到40%~60%,導致降解速率較慢.
國內外學(xué)者通常采用共聚或共混的方法對其進(jìn)行改性滿(mǎn)足某些使用要求,4-丁二酸(SA)、1,4-丁二醇(BDO)、作者以1,ε-己內酯(ε-CL)為原料先反應生成無(wú)規共聚4-甲苯二異氰酸酯(TDI)對其進(jìn)行擴鏈改性,再添加PBS高分子材料擴鏈劑,通過(guò)引入含苯環(huán)的TDI和生物降解分子鏈柔性較好的ε-CL來(lái)降低PBS的結晶度、改善PBS的降解性能和提高材料的韌性.采速度較快、用紅外光譜、核磁共振等方法對共聚物進(jìn)行結構表征;通過(guò)DSC對其熱性能進(jìn)行表征;同時(shí)探討反應物如配比及擴鏈反應溫度對共聚物特性粘數的影響.文中以共聚物中ε-CL的摩爾含量標識所得樣品,P40表示共聚物中含ε-CL為40mol%、BS(丁二酸丁二醇酯)為60mol%.
PBS高分子材料擴鏈劑實(shí)驗原料與試劑。1,4-丁二酸(SA),AR,4-丁二醇(BDO)。AR,AlfaAlsar;鈦酸正四丁酯(Ti(OBu)4);ε-己內酯(ε-CL),CP,4-甲苯二異氰酸酯(TDI);2,工業(yè)級;二丁基二月桂酸錫;其他藥品均為分析純.
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA應用:聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
包裝: 25kg/桶
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA特性:
分子量:282.4231
密度:1.039g/cm3
熔點(diǎn):85 °C
沸點(diǎn):443.1°C at 760 mmHg
主要設備。NicoletNexus870型傅立葉紅外光譜(FT-IR)儀;BrukerAvanceΠ400型核磁共振;PEPyris-Ι功率補償型差示掃描量熱(DSC)儀,譜(H-NMR)儀。
共聚物的合成。將BDO、ε-CL及催化劑Ti(OBu)4和抗氧劑按一定摩爾比加入一配置有機械攪拌器、分水器、冷凝管和氮氣保護裝置的250mL四口燒瓶中,抽真空、通氮氣,反復操作3次,以保證反應器內為惰性氣氛;隨后,置于160℃的油浴中,熔融攪拌約30min,保持升溫速率為15℃·h,升溫至210℃,在恒定的氮氣流保護下恒溫反應約3h,通過(guò)收集、計算分水器中反應產(chǎn)生的水的體積來(lái)判斷酯化反應的終點(diǎn).
接著(zhù)將溫度升至230℃,壓力逐漸減小至60Pa以下,然后減壓縮聚,反應3h.減壓縮聚完成后撤通入氮氣,降溫至110℃后,用干燥的注射器注入一定量擴鏈劑TDI和少量催化劑二丁基二月掉真空。
快速攪拌至體系發(fā)白且黏度不再明顯增加時(shí)結束反應.最后將產(chǎn)物溶于CHCl3,加熱攪拌,待全部溶解后,向溶液中加入無(wú)水甲醇,待產(chǎn)物完全析出后抽濾,真空干燥.通過(guò)改變丁二酸丁二醇酯己內酯(BS)與ε-CL的配比,得一系列擴鏈改性共聚物。
共聚物的表征。“一點(diǎn)法”,特性粘數[η]的測定采用以CHCl3為溶劑,濃度為0.1g·dL,采用烏式粘度計在20℃恒溫水浴中測定。
紅外光譜測試采用NicoletNexus870型傅立葉紅外光譜(FT-IR)儀分析,取少量樣品與KBr一起研磨均勻,然后壓片制樣,再置于白熾燈下炙烤3min后進(jìn)行測試.
TMS作為采用BrukerAvanceΠ400型核磁共振(H-NMR)表征產(chǎn)物的分子結構,以CDCl3為溶劑。稱(chēng)取樣品約5~6mg,升溫速率為20℃·min,從-50℃加熱到150℃,進(jìn)行差示掃描量熱分析(DSC)分析.
文章版權:張家港雅瑞化工有限公司
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