PBS所用擴鏈劑
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)理論上有化學(xué)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(xué)合成法用PBS所用擴鏈劑合成,可對PBS所用擴鏈劑進(jìn)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PBS所用擴鏈劑擴鏈法。
直接酯化法。直接酯化法以1,4-丁二酸(1,4-Succinic Acid,簡(jiǎn)稱(chēng)丁二酸或SA)和1,4-丁二醇(1,4-Butanediol,簡(jiǎn)稱(chēng)丁二醇或BD)直接合成得到PBS,其合成方法由兩個(gè)步驟完成:先在較低的反應溫度下將二元酸與過(guò)量的二元醇進(jìn)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(jìn)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)。
根據生產(chǎn)方法,生物降解高分子材料可分為三類(lèi):
(a)天然高分子材料:以纖維素、淀粉、甲殼素等為原料合成的塑料,目前,美國、日本、中國和奧地利等國家正積極研發(fā)這類(lèi)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(guò)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(lèi)產(chǎn)品具有較高的生物分解性,但價(jià)格昂貴,因此目前只在高檔消費品中應用。
(c)化學(xué)合成高分子材料:主要指如今已成為研究開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)的聚丁二酸丁二醇酯(poly butylenes succinate,PBS),脂肪族聚酯(poly(lactic acid),PLA),聚己內酯(poly(oaprolaotone),PCL),以及聚氨酯、脂肪族聚酰胺等高分子。
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
胺值:390-408 KOH mg/g
丙酮不溶物:無(wú)
總氯:10ppm以下
純度:98.0%
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(gè)方面進(jìn)行分析:
(1)PBS類(lèi)聚酯具有價(jià)格優(yōu)勢。它以脂肪族二元酸、二元醇為主要原料,規模生產(chǎn)價(jià)格可以達到PET聚酯的水平。丁二酸、丁二醇通過(guò)生物發(fā)酵途徑生產(chǎn)制得,且還有望進(jìn)一步降低原料成本。
(2)PBS類(lèi)聚酯具有出色的耐熱性能。PBS類(lèi)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(guò)100℃,可以滿(mǎn)足日常用品的耐熱需求,還可用于制備冷熱飲包裝和餐盒。
(3)PBS類(lèi)聚酯具有很好的綜合性能。PBS類(lèi)聚酯不僅可以滿(mǎn)足通用塑料的使用要求,而且可以在通用加工設備上進(jìn)行各類(lèi)成型加工,加工性能非常好。此外,PBS類(lèi)聚酯只有在堆肥條件下才降解,在正常使用過(guò)程中性能非常穩定。
(4)PBS類(lèi)聚酯用途極為廣泛。它可以用于包裝領(lǐng)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、一次性醫療用品等。另外,它還可以被用于農用領(lǐng)域,如農用薄膜、農藥及化肥緩釋材料等;最后,它還可以用于醫用領(lǐng)域,如生物醫用高分子材料。
(5)PBS類(lèi)聚酯生產(chǎn)設備已經(jīng)國產(chǎn)化。通過(guò)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(lèi)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(shí)的基礎。
目前,已經(jīng)有報道通過(guò)縮聚得到數均分子量(Mn)為1.4×105的PBS,這雖然比通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合得到的聚酯的分子量低,但比其他用同類(lèi)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(diǎn)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(xué)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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