用ADR擴(kuò)鏈劑改性——可提高PLA、PBAT性能
- 分類:行業(yè)新聞
- 發(fā)布時(shí)間:2022-07-05 13:56
【概要描述】聚乳酸(PLA)因其良好的生物相容性和可降解性一直備受關(guān)注,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。目前,PLA的制備主要采用直接縮聚法和開(kāi)環(huán)聚合法。
前者的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,但合成的聚乳酸分子量低、性能差,基本無(wú)實(shí)用價(jià)值;與之相比開(kāi)環(huán)聚合法能夠得到較高分子量的聚乳酸,但此法需對(duì)丙交酯中間體進(jìn)行精制純化,過(guò)程復(fù)雜、能耗大、成本較高。因此如何低成本地合成高分子量聚乳酸就成為了研究的重點(diǎn)。
用ADR擴(kuò)鏈劑改性——可提高PLA、PBAT性能
【概要描述】聚乳酸(PLA)因其良好的生物相容性和可降解性一直備受關(guān)注,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。目前,PLA的制備主要采用直接縮聚法和開(kāi)環(huán)聚合法。
前者的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,但合成的聚乳酸分子量低、性能差,基本無(wú)實(shí)用價(jià)值;與之相比開(kāi)環(huán)聚合法能夠得到較高分子量的聚乳酸,但此法需對(duì)丙交酯中間體進(jìn)行精制純化,過(guò)程復(fù)雜、能耗大、成本較高。因此如何低成本地合成高分子量聚乳酸就成為了研究的重點(diǎn)。
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用ADR擴(kuò)鏈劑改性——可提高PLA、PBAT性能
聚乳酸(PLA)因其良好的生物相容性和可降解性一直備受關(guān)注,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。目前,PLA的制備主要采用直接縮聚法和開(kāi)環(huán)聚合法。
前者的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單,但合成的聚乳酸分子量低、性能差,基本無(wú)實(shí)用價(jià)值;與之相比開(kāi)環(huán)聚合法能夠得到較高分子量的聚乳酸,但此法需對(duì)丙交酯中間體進(jìn)行精制純化,過(guò)程復(fù)雜、能耗大、成本較高。因此如何低成本地合成高分子量聚乳酸就成為了研究的重點(diǎn)。
一、 如何低成本合成高分子量聚乳-------用ADR擴(kuò)鏈劑劑改性!
PLA分子鏈長(zhǎng)支鏈數(shù)量少、相對(duì)分子質(zhì)量低,耐熱性差,且由于加工過(guò)程中存在熱降解、氧化和水解等現(xiàn)象,易造成分子鏈斷裂,使熔體黏度進(jìn)一步降低。這些缺陷的存在限制PLA在工業(yè)上的許多應(yīng)用。因此為了使其能夠更廣泛地被應(yīng)用,需要進(jìn)行適當(dāng)改性,使其滿足不同使用要求。采用擴(kuò)鏈技術(shù)改性可使PLA分子支鏈化,有效提高PLA的相對(duì)分子質(zhì)量,補(bǔ)償加工過(guò)程中相對(duì)分子質(zhì)量的損失,提高熔體強(qiáng)度。擴(kuò)鏈后發(fā)泡是改善PLA發(fā)泡效果的簡(jiǎn)單有效的方法。
二、 ADR擴(kuò)鏈劑性的反應(yīng)原理
ADR擴(kuò)鏈劑是指在PLA分子鏈中引入其它分子鏈或活性官能團(tuán),以增加PLA分子鏈末端長(zhǎng)度和改變微觀結(jié)構(gòu),使分子鏈的規(guī)整度降低的改性方式,它可以有效地改善PLA材料的性能缺陷。
1. 德國(guó)BASF公司ADR擴(kuò)鏈劑 與PLA發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)
【多元環(huán)氧擴(kuò)鏈劑(苯乙烯–甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物,簡(jiǎn)稱ADR)】
2. 德國(guó)BASF公司ADR擴(kuò)鏈劑與PBAT發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)在PBAT中加入ADR擴(kuò)鏈劑可以使PBAT發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng),擴(kuò)鏈反應(yīng)如下圖所示,其中ADR擴(kuò)鏈劑的環(huán)氧基團(tuán)與PBAT中的端羧基和端羥基進(jìn)行反應(yīng),環(huán)氧基團(tuán)被打開(kāi)反應(yīng)生成醚鍵和酯鍵,ADR上有多個(gè)環(huán)氧基團(tuán),端基被反應(yīng)的PBAT作為長(zhǎng)支鏈連接在另一個(gè)PBAT長(zhǎng)鏈上發(fā)生交聯(lián),而端羧基與環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)含量會(huì)下降。相對(duì)分子質(zhì)量、力學(xué)性能、結(jié)晶溫度升高;
近年來(lái),擴(kuò)鏈法逐漸成為制備高分子量聚乳酸的一種快速的方法,其優(yōu)點(diǎn)在于少量的擴(kuò)鏈劑便能明顯地提高聚乳酸的分子量,成本較低,且擴(kuò)鏈劑的加入不改變聚乳酸的可降解性,這對(duì)PLA的回收利用同樣有意義。此外,擴(kuò)鏈反應(yīng)的偶聯(lián)作用能夠?qū)υ鲰g改性聚乳酸的多相共混體系進(jìn)行反應(yīng)增容,而通過(guò)擴(kuò)鏈反應(yīng)將功能基團(tuán)引入PLA中則能夠賦予其某種特殊的功能從而使聚乳酸滿足更多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
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