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6年第3期(总第117期)
塑料助剂
扩链剂在聚乳酸中的应用
毛晨曦李训刚
(山西省化工研究所(有限公司),太原,030021)
摘要目前真正进入应用领城的生物和可生物降解树脂只有聚乳酸,由于其自身结构的限制,聚
乳酸在实际应用中仍有很多缺陷。添加扩链剂可以改善聚乳酸的性能,拓展其应用领域。本文综述了
在聚乳酸加工中的主要扩链剂品种及其在聚乳酸中的应用性能。
关键词聚乳酸扩链剂应用性能
doi:10.3969/j.issn.1672-6294.2016.03.006
Application of Chain Extenders in Poly(lactic acid)
Mao Chenxi Li Xungang
( Shanxi Provincial Institute of Chemical Industry(Co., Ltd. ) Taiyuan,030021)
Abstract: The poly(lactic acid is only really into applications in biological and biodegradable resins
Due to the limitation of its own structure, there are still many defect in the practical application. By adding
chain extender, we can improve its performance and expand its application field. This paper reviewed main va
rieties of chain extenders and its application performance in poly lactic acid
Key words: poly(lactic acid ); chain extender; application performance
生物基和可生物降解聚酯类树脂种类虽然很物和均聚物。为了解决环氧聚合型扩链剂玻璃化
多,但是现在真正进人应用领域的只有聚乳酸转变温度低,从而在挤出加工中容易在加料口集
(PLA)树脂,本文梳理了扩链剂的主要品种,综述聚,影响扩链的效果和产品的稳定性的问题,瑞士
了其在PLA树脂加工中的应用现状。
Clariant(科菜恩)公司与 Johnson Polymer公司合
1环氧聚合型扩链剂
作,2005年推出了CESA- extend系列扩链母料。
2012年年底山西省化工研究所完成的KL-E
1.1发展概况
系列环氧官能化聚合物扩链剂的开发项目通过了
日本东亚合成公司”从 Johnson Polymer公司山西省科技厅组织的科技成果鉴定。目前国
引进固体级低聚物(SGO)技术,进行了均一官能性内外环氧聚合型扩链剂主要的厂家、牌号及其主
低聚物技术的应用开发,开发出多种玻璃化转变温要指标列于表1。科菜恩的CESA- extend母料系
度高和相对分子质量大的苯乙烯/丙烯酸系列共聚列主要指标见表2。
表1国内外环氧聚合型扩链剂主要的厂家、牌号及其主要指标
Tab. 1 Main indices, trademarks and producers of epoxy polymeric type chain extenders at home and abroad.
生产厂家
牌号
环氧当量
重均相对分子质量玻璃化转变温度/℃
Joncryl ADR 4300
56
BASF
Joncryl ADR 4370
6800
ADR 4380
450
300
41
Joncryl ADR 4385
KKL-EA4300
430~460
5500~6000
56
山西省化工研究所
KL-E4370
61
KL,-E437OB
1330~1530
35000~40000
94
安鞐洛普化学有限公司TN4300
6800
收稿日期;2016-04-29
塑料助剂
2016年第3期(总第117期)
表2科莱恩 Cesa-extend母料系列主要指标
低了结晶度。降低了泡孔尺寸,增加了泡孔密度。
Tab 2 Main indices of Cesa-extend matrix
分解温度和拉伸性能都得到了提高
series produced by clariant
山西省化工研究所9研究了自己合成的环
牌
载体含量/%扩链剂含量/%氧扩链剂KL-F4370在PLA中的应用。添加扩链
OMAN698493
剂影响PLA的流变行为,随着扩链剂KIL-E4370
OMAN698502
PLA
Cesa-extend 9930 PET
000
含量的增加,扭矩出现了一个朗上翘的趋势,达到
最高点后基本保持水平。扩链后PLA的相对分
Cesa-extend 1598 PS
Cesa-extend 1795 PP
子质量和熔体强度都得到了提高。吴笛青等
人?研究了环氧扩链剂ADR4370S对回收PLA
1.2在聚乳酸中的应用
的扩链改性。扩链剂用量和反应温度是影响扩链
Yyes-marie Corre等人用科菜恩公司的环效果的主要因素。经过扩链后相对分子质量大幅
氧扩链剂Cesa- Extend OMAN698493对半结晶提高,相应的熔体流动速率明显下降;同时材料的
PLA3051D进行改性,扩链后PLA相对分子质量冲击强度提高了182%,拉伸强度提高了62%,扩
分布扩大。扩链不改变PLA的玻璃化转变温度,链效果明显且反应过程中几乎未发生交联
但对结晶行为影响很大。随着扩链剂用量增加,2嗯唑啉基扩链剂
冷结晶温度和熔融温度降低。在等温结晶中,扩
链的PLA整个结晶过程显著加快,而结晶率降
2.1发展概况
低。Mihi等人报道添加扩链剂能提高PLA样
唑啉扩链剂分为聚合型和单体型两大类。
品的结品行为,但是最终的结品度是下降的。聚合型扩链剂是指通过共業、共混等方法把唑
Mohammadreza Nofar等人用BASF公司的环氧啉基团引人到聚合物链上,分子通式见图1。20
扩链剂 Joncryl ADR-4368C对 PLA Inge08051D世纪80年代,美国陶氏化学公司推出了含嗯唑啉
进行改性。滑石粉对改性后的PA的结晶度影的聚苯乙烯(RS),日本触媒在陶氏化学公司的
响很小,这表明支化主导结品。等温结晶的数据许可下以商品牌号 EPOCROS RPS1005生产和销
与前面几位的结论是一致。
售,CAS.30174-74-4,相对分子质量20000,SP
控制加工过程中PA的热降解是行业面临值为222( Fedor method),嗯唑啉含量1%
的一个巨大的挑战, N. Naiafi等人?比较了三种20,5k下体流动速率为6-1010min)
扩链剂聚碳化二亚胺PCDI,三(壬基酚)亚磷酸单体型曛哗啉扩链剂是指分子中含有两个曛唑啉
酯TNP和 Joncryl ADR4368的扩链效果。添加基团的化合物,单体型主要的品种是1,3-PBO
扩链剂限制了PA的降