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擴(kuò)鏈劑是塑料領(lǐng)域較為常用的一種助劑,什么是擴(kuò)鏈劑,對降解材料有什么樣的作用?如何應(yīng)用效果更好?
擴(kuò)鏈劑,又稱鏈增長劑,是能與線型聚合物鏈上的官能團(tuán)反應(yīng)而使分子鏈擴(kuò)展、分子量增大的物質(zhì)。常用于提高聚氨酯、聚酯等產(chǎn)品的力學(xué)性能和工藝性能。在PLA、PBAT等降解材料加工應(yīng)用中,可能會(huì)出現(xiàn)聚合物與聚合物、聚合物與基體相容性不佳,以及加工性能差的問題,通常需要用到擴(kuò)鏈劑進(jìn)行改性。常用擴(kuò)鏈劑有二環(huán)氧化合物、二酸酐、二異氰酸酯、亞磷酸酯和二噁唑啉等,與二異氰酸酯和二噁唑啉兩類擴(kuò)鏈劑相比,環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑來源廣泛,成本低,安全無毒,是一類極具應(yīng)用前景的擴(kuò)鏈劑。最早研究的環(huán)氧擴(kuò)鏈劑一般為相對分子質(zhì)量低的環(huán)氧化物。近年來研究人員也開發(fā)了一些含環(huán)氧基的大分子擴(kuò)鏈劑,合成了含有多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的低聚物,用于聚合物擴(kuò)鏈增黏,它具有成本低廉和快速高效增黏等優(yōu)點(diǎn)。
聚合物分子鏈中的端羥基或端羧基,能夠與環(huán)氧官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng),因此,在聚合物熔融擠出過程中加入含有多個(gè)環(huán)氧官能團(tuán)的擴(kuò)鏈劑,使其在高溫下發(fā)生反應(yīng),可以改善降解材料制品的手感、柔軟度及其他性能。
環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑中,最具代表的是巴斯夫公司ADR系列環(huán)氧擴(kuò)鏈劑產(chǎn)品。巴斯夫采用本體聚合連續(xù)生產(chǎn)Joncryl ADR系列環(huán)氧聚合型擴(kuò)鏈劑。其單體包括甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸環(huán)己酯等。
相比于其他的擴(kuò)鏈劑,巴斯夫擴(kuò)鏈劑的擴(kuò)鏈效果更好,分子量分布相對更窄一些。巴斯夫現(xiàn)在市售的擴(kuò)鏈劑有JoncrylADR4400、ADR4468兩種牌號。ADR-4400是工業(yè)級擴(kuò)鏈劑,環(huán)氧當(dāng)量為485,重均相對分子質(zhì)量為7100,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為65°C;ADR-4468是食品級擴(kuò)鏈劑,環(huán)氧當(dāng)量為310,重均相對分子質(zhì)量為7250,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為59°C。這兩種均可用于聚酯和聚酰胺等的擴(kuò)鏈增黏,ADR-4468價(jià)格更高一些。Joncryl? 擴(kuò)鏈劑系列(ADR)能通過反應(yīng)加工提高縮聚物的分子量,調(diào)整和控制聚酯類塑料的特性粘度來恢復(fù)和改善機(jī)械性能、熱性能、加工性能和光學(xué)平衡性,并有以下作用:ADR4468擴(kuò)鏈劑可以提高聚合物分子量,引入長支鏈結(jié)構(gòu),提高聚合物熔體強(qiáng)度,改善聚合物加工性能(包括吹膜、吹瓶、片材擠出、吸塑、發(fā)泡、紡絲等成型加工)。擴(kuò)鏈劑可用于將不同類型的縮聚合物兼容成有用的合金工程塑料,由此提高工程設(shè)計(jì)的自由度并制造出能符合較高要求的新材料。上圖為PLA/PBAT/ADR的對應(yīng)比例,隨著ADR添加,PBAT分散相粒徑變小,PLA/PBAT相容性提高。擴(kuò)鏈劑可以確保縮聚物在生產(chǎn)過程中保持穩(wěn)定,避免材料被水解而失去特性。
4、捕捉加工過程中的低聚物和易導(dǎo)致降解的基團(tuán),改善加工穩(wěn)定性。
擴(kuò)鏈劑Joncryl? ADR-4468應(yīng)用案例
BASF的擴(kuò)鏈劑Joncryl? ADR-4468可用于制備更高分子量、更高支化度的擴(kuò)鏈/支化改性聚酯材料,提高材料熔體粘度和熔體強(qiáng)度,使其加工時(shí)有更高的穩(wěn)定性。實(shí)際應(yīng)用中,建議添加量占材料總質(zhì)量的0.2-0.6%。ADR4468擴(kuò)鏈劑可以改善生物降解聚酯材料的加工性,為加工PLA及其它可生物降解聚合物帶來更高的加工靈活性,如PLA吹制膜。玖潤主營:全生物降解顆粒、全生物降解改性料、全生物降解吹膜料、全生物降解淋膜料、全生物降解背心袋、全生物降解購物袋、全生物降解奶茶袋、全生物降解氣泡膜、全生物降解儲汽膜,全生物降解快遞袋、全生物降解連卷背心袋、全生物降解淋膜紙等。擴(kuò)鏈劑Joncryl? ADR-4468可用于提高翻磨PET片材邊角料的分子量也可以讓回收PET瓶級切片更有效的循環(huán)再用于PET片材擠塑生產(chǎn)。采用100%回收的PET生產(chǎn)包扎帶,擴(kuò)鏈劑Joncryl? ADR-4468可提高包扎帶的拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率。擴(kuò)鏈劑Joncryl? ADR-4468可用于高韌度再生PET纖維的生產(chǎn),提高回收PET的拉伸強(qiáng)度。擴(kuò)鏈劑Joncryl? ADR-4468用于提高不同類型聚合物的相容性,制造能符合較高要求的高分子合金材料。
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