PBS(聚丁二酸丁二醇酯)是一种具有良好生物降解性的聚酯塑料。本文简述了PBS的基本特性、降解机理和制备方法，介绍了聚酯塑料扩链剂。

脂肪族聚酯由于其生物降解性和经济性，已成为国内外研究的热点。脂肪族聚酯的熔点大多较低，不能单独作为塑料使用，而聚丁二酸丁二醇酯(PBS)则属例外，PBS因其良好的热稳定性和较高的分子量受到青睐。

PBS是一种新型的生物降解聚合物材料，PBS降解与应用的研究始于20世纪90年代，对于环境友好材料和生物材料而言，PBS基降解材料的制备与应用系新兴的研究领域。本文择要介绍PBS基生物降解塑料的国内外研究进展。

一种PBS产品Bionole为白色结晶型聚合物，其比重为1.2左右，熔点为115℃，燃烧热约为聚烯烃的1/2左右。

Bionole与低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的基础物性和力学性能相近，特别是从拉伸、弯曲、冲击特性等角度而言，Bionole具有作为结构材料所应有的基本特性。

脂肪族聚酯在微生物的作用下可发生降解，其微生物降解过程为:微生物首先侵蚀脂肪族聚酯 表面，然后由微生物分泌的脂肪酶对聚酯中的酯键发生作用使其水解。

能够分解脂肪族聚酯的微生物种类很多，包括许多细菌和霉菌等，它们广泛分布在自然界中，其中以土壤中最多。PBS基塑料理论上容易被微生物降解，但随其共聚组分、相对分子质量的不同，降解性有很大差别。

酯键之间结合的亚甲基数为4～8时，脂肪族聚酯较容易降解。聚合物链中存在苯环结构和脂肪族醚键等，其生物降解性下降;PBS的相对分子质量大以及亲水性差，不利于微生物的侵蚀、繁殖与生物降解。

PBS基生物降解材料的合成与制备 3.1 PBS的合成 脂肪族聚酯的合成方法理论上有生物发酵法和化学合成法两种方法，生物发酵法的合成成本较高，对于PBS而言尚未见报道;化学合成法可对产品进行分子设计，合成成本较低，主要包括以下几种:

3-氯-3’-乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷性能说明

本品所含氨基,可以与异氰

酸酯进行化学反应,生成聚脲类产品(弹性体制品等)

本品不溶于水,易溶于苯、氯苯、丙酮、乙醇等有机溶剂.

本品所含氨基易于氧化,储藏时应避免与空气、氧气、阳光接触,否则易导致产品色泽加深.

本品与固体MOCA相比,对人体安全性好.

3-氯-3’-乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷主要用途

主要用作TDI系列聚氨酯-聚脲弹性体制品的扩链剂/固化剂。特别是在浇注弹性体的制备中有着广泛的使用。本品可以作为聚氨酯涂料、胶粘剂、密封剂、微孔弹性体、聚脲喷涂材料等的固化剂使用。本品也是环氧树脂的优良固化剂.

直接酯化法:以丁二酸和丁二醇直接缩聚得到PBS，其合成方法由两步完成:

先在较低的反应温度下将二元酸与过量的二元醇进行酯化，形成端羟基预聚物;然后在高温、高真空和催化剂的存在 下脱除二元醇，得到聚酯。

酯交换反应法:二元酸二甲酯与等量的二元醇，在催化剂存在下，高温、高真空脱甲醇进行酯交换反应得到聚酯。

扩链反应:上述直接酯化法和酯交换反应法均为缩聚可逆反应，其平衡常数较低，在反应过程中 需不断排除小分子物质，以获得所需相对分子质量的聚酯。

但在缩聚反应过程中，特别是在反应后期，温度往往超过200℃，不可避免地出现脱羧、热降解、热氧化等副反应，从而影响相对分子质量的提高。为了进一步提高相对分子质量，往往选择扩链反应:利用聚酯塑料扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应，提高聚酯相对分子质量。常用的聚酯塑料扩链剂主要有酸酐及二异氰酸酯等。

PBS基脂肪族聚酯。为改善PBS的降解性，加入己二酸、乙二醇等共聚组分，在得到的产物P(BS2co2BA)、P(BS2co2ES)中发现调节共聚组分的比例，可以改变聚酯的生物降解性;聚酯的熔点和结晶性质对生物降解性有很大的影响，聚合物熔点越高越不利于生物降解;聚合物的无定形部分比结晶部分较容易生物降解。

PBS基共聚塑料。普通PBS突出的缺点是熔点太低，应用受到限制。为此人们对PBS进行了较多的改性应用研究。芳香族聚酯的熔点高，但不能被微生物降解，当PBS中引入适量的芳环 共聚组分时，既可提高其熔点又能保留生物降解性。有关研究指出随着引入芳环量的增加，聚合物的结晶度下降，降解性先上升后下降出现了极大值。

文章版权：张家港雅瑞化工有限公司

http://www.zjgyrchemical.com