磷脂聚乳酸扩链剂
对于磷脂聚乳酸而言,NCO/OH摩尔比为2、反应温度为110摄氏度时,反应时间为4h,分子量在磷脂聚乳酸扩链剂扩链反应后并没有明显的增加,而反应时间延长到7h,分子量增加了近13倍。因此,延长磷脂聚乳酸扩链剂扩链反应的时间有利于扩链反应。
但反应时间过长,会发生交联形成不溶性的产物。纯聚乳酸在相同条件下扩链反应4h后分子量增加了近96倍,当扩链反应时间为7h后,发生了交联。由此可以看出,纯聚乳酸的扩链易于进行,交联也更容易发生。其它系列的聚合物扩链反应前后也有类似的趋势。这是由于分子量增加,导致活动性大的链比例减小,从而玻璃化温度升高。
反应温度对磷脂聚乳酸扩链剂扩链反应影响的结果。磷脂聚乳酸在NCO/OH摩尔比为2、反应时间为7h,温度分别为110摄氏度和120摄氏度时,扩链产物分子量增加基本都是1倍左右。而纯聚乳酸在反应5h时已经发生了交联反应。
维持反应时间为7h、反应温度120摄氏度,NCO/OH的投料比由2增加到3后,对于磷脂聚乳酸PLLAPC56和PLLAPC33,分子量仍然只增加了1倍,然而对于纯的聚乳酸,在相同条件下则发生了严重的交联反应。
材料、仪器及设备PBT:1100211M,;PET:高黏度,;TPPi:分析纯。密炼机:SU70C;双螺杆挤出机:SHJ35;塑料注塑成型机:HYF600:WDT5;悬臂梁冲击试验机:XJU22;差示扫描量热分析仪:Pyris1DSC;毛细管流变仪:RosandRH2200。
试样的制备。PBT/PET密炼机制备:将干燥后的PBT、PET与TPPi在密炼机中270摄氏度混炼5min,转速75r/min。
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000类产品与美国的740M结构相类似,属于同系列化合物,740M已被美国FDA批准可用于食品药品接触场合,P-1000亦应为无毒产品,使用时不会对工作场所和周围人群造成威胁。
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯(P1000)性能及用途:
聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯,P1000为液体,因此可在室温下与预聚体混合,浇注和硫化,它可作为TDI和MDI体系的扩链剂,也可作为环氧树脂固化体系的柔性改性剂。应用领域包括浇注、涂料、黏合剂、密封剂和喷涂体系,由于它的易加工性,决定了它特别适用于现场加工。XYLINK P-1000的室温硫化体系与MDI/二醇热硫化体系相比,不仅操作工艺简单,而且性能优于后者。另外在室温下硫化所得到的弹性体的收缩率低,这也是该扩链剂的一大特点。
PBT/PET合金挤出制备:将PBT于120摄氏度干燥8h,PET于135摄氏度干燥12h后与TPPi在双螺杆挤出机中挤出造粒。挤出机温度为230摄氏度~270摄氏度,螺杆转速为240r/min。粒料于120摄氏度干燥10h后按国标注塑制备样条,温度为230摄氏度~265摄氏度。测试样条在干燥恒温环境中放置24h后用于性能测试。1.3性能测试与表征。熔体流动速率测试:按照GB/T3682-2000进行测试,温度为275摄氏度,负荷为0325kg。
力学性能测试:按照GB/T9341-88测试弯曲性能;按照GB/T1043-1993测试冲击性能;按照GB/T1040-2006测试拉伸性能,拉伸速度为50mm/min。
DSC分析:用氮气进行保护,样品量为7mg~10mg,样品升温至280摄氏度,恒温3min以消除热历史的影响,再以10摄氏度/min降温至50摄氏度。
流变性能测试:毛细管长径比为161,样品测试温度270摄氏度,剪切速率范围100s-1~3000s-1。
PBT与PET共混时聚合物中残留的Ti催化剂促使PBT与PET发生酯交换反应,导致分子断裂,从而熔体流动速率变大。加入TPPi后,体系反应生成DPPi和苯酚,DPPi水解生成的磷酸P(OH)3经过异构变化为P(O)(H)(OH)2,该化合物与Ti(OR)4发生反应使Ti催化剂失去活性,从而抑制聚合物间的酯交换反应,熔体流动速率下降,但是在生成DPPi和苯酚的同时也生成了R1OCOR2,即分子间发生了扩链反应,因此熔体流动速率进一步下降,反应机理第一次出现的下降平缓区为主导作用由断链向扩链转变的一个过程,继续增加TPPi用量,此时酯交换已被抑制住,分子间发生扩链反应使得熔体流动速率进一步下降直到体系中端羧基与端羟基耗尽便出现第二次平缓区。
TPPi用量对PBT/PET合金力学性能的影响。聚合物的强度与分子量密切相关,分子量提高,拉伸强度上升。TPPi对PBT/PET体系进行酯交换抑制的同时能起到化学扩链的作用,使其分子量增大,因此体系的拉伸强度提高17%,断裂伸长率增加一倍;当TPPi加入0.8%时,PBT/PET合金无缺口冲击强度为52kJ/m2,是未加TPPi样冲击强度的3倍,由于TPPi一方面起抑制酯交换的作用,阻止链段重排导致的聚酯结构的变化,另一方面TPPi起到分子扩链的作用,使得分子量变大,同时PBT与PET分子链的物理缠结作用也变大,因此TPPi的加入使得体系无缺口冲击强度大幅度上升。
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