熔融扩链反应制备PLA/PBAT多嵌段共聚物

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,在催化剂辛酸亚锡作用下,通过熔融扩链反应制备了聚乳酸(PLA)/聚(己二酸丁二酯/对苯二甲酸丁二酯)(PBAT)多嵌段共聚物。研究了反应时间、温度、扩链剂用量等工艺条件对PLA/PBAT共聚物结构、相对分子质量的影响。用红外光谱仪、核磁共振仪、偏光显微镜等分析手段对PLA、PBAT和PLA/PBAT共聚物进行了分析表征。结果表明,通过扩链反应,PLA的分子链中引入了新的嵌段,其相对分子质量及柔韧性大幅度提高。

PA1010的熔融扩链反应

研究3种扩链剂(环氧树脂、二异氰酸酯和亚磷酸三苯酯)对聚酸胺(PA)的熔融扩链反应。针对具有不同熔体流会指数(MI)的PA材料,得出最佳的扩链剂加入量;并研究了扩链后的PA1010的MI、机械性能和结晶性能。结果表明;以环氧树脂为扩链剂反应活性最高,扩链效果比较明显,但有一定的交联反应发生,导致挤出物熔体破裂;二异氰酸酯在扩链时,由于其在高温下自身会发生化学反应,使扩链效率降低;利用亚磷酸三苯酯在单螺杆挤出机中进行扩链反应,扩链后PA1010的熔体粘度明显增加,MI下降。

扩链反应制备聚乳酸-co-聚己二酸丁二醇酯多嵌段共聚物

为了改善一步法生产的聚乳酸(PLA)均聚物分子量低、材料脆性大的问题。文章使用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为扩链剂,在催化剂存在的条件下,通过熔融扩链反应制备聚乳酸-聚己二酸丁二醇酯多嵌段共聚物(PLA-b-PBA)。并进一步研究了反应温度、预聚体分子量、扩链剂用量对扩链产物的结构、分子量的影响。用凝胶渗透色谱GPC、红外光谱IR、核磁共振分析1H NMR、13C NMR对预聚体及扩链产物进行了分析表征,结果表明:通过扩链反应,聚乳酸的分子链中引入了新的嵌段,分子量有大幅度提高。

环氧树脂扩链PBT研究

选取环氧树脂为扩链剂,以聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)熔体在Haake转矩流变仪中的相对转矩变化表征扩链效果,研究了环氧树脂扩链PBT过程中,扩链剂的选择、扩链剂用量、反应条件、扩链剂联用、催化剂等对扩链反应的影响。通过实验发现:不同类型环氧树脂的扩链效果差异很大,缩水甘油酯类具有最好的扩链效果;随着扩链剂加入量的增加,扩链效果先增加后降低,存在一个最佳的扩链剂加入量;提高反应温度和剪切速率均可加快扩链反应速率;利用邻苯二甲酸酐和环氧类扩链剂联用可以提高扩链反应速率和扩链效果;选取三氧化二锑作为催化剂不仅提高了扩链反应的速率,同时也提高了扩链效果。

P(3,HB-co-4,HB)/PLA共混物的扩链改性研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和亚磷酸三苯酯(TPP)为扩链剂,对聚(3–羟基丁酸酯–co–4–羟基丁酸酯)/聚乳酸[P(3,HB-co-4,HB)/(PLA)]共混物进行扩链改性.采用毛细管流变仪、电子万能试验机、差示扫描量热仪和扫描电子显微镜等研究两种扩链剂及用量对扩链前后共混物的流变性能、力学性能、结晶性能及断面形态的影响.结果表明:两种扩链剂均显著提高了共混物的熔体剪切黏度和两组分间的相容性,IPDI和TPP添加量分别为1.5份和1.0份时,改性效果最明显,共混物断裂伸长率及缺口冲击强度分别提高了34.5%、69.6%和89.6%、81.0%;IPDI扩链体系的拉伸强度提高8.3%,而TPP扩链体系的拉伸强度略有下降,表明IPDI扩链效果优于TPP.

扩链改性对生物塑料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和巴斯夫扩链剂-4370(ADR-4370)为扩链剂,采用熔融挤出法制备扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)].使用毛细管流变仪、哈克转矩流变仪、力学性能测试仪及扫描电子显微镜等研究扩链剂种类及添加量对P(3HB-co-4HB)流变性能、熔体加工稳定性、力学性能及断面形态的影响.结果表明:两种扩链剂单独或配合使用均能显著提高熔体表观黏度,改善加工性能、断面形态及力学性能.IPDI的添加量为1%时,体系综合性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度分别比纯P(3HB-co-4HB)增加了22%、234%和95%.

L-乳酸预聚物扩链反应的宏观动力学

分别用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为扩链剂,在150℃、氮气气氛下进行了L-乳酸预聚物熔融扩链反应动力学实验,测定了不同反应时间时试样的数均相对分子质量,建立了L-乳酸预聚物扩链反应的宏观动力学模型(模型Ⅰ)和考虑时间因素的宏观动力学模型(模型Ⅱ)。将实验数据用最小二乘法回归得到宏观动力学模型参数,采用积分法对模型进行了检验及辨识。实验结果表明,模型Ⅱ与两种扩链剂的扩链反应的实验数据均吻合,其中,时间因子均为0.5;与MDI相比,HDI作为L-乳酸预聚物扩链剂的扩链效果更好。

高分子质量聚L乳酸乙醇酸的制备及其性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,对自制的双端羟基L乳酸乙醇酸预聚物(OLGA-OH)进行熔融扩链,进一步提高其分子质量。主要研究了HDI用量对扩链产物(PLGA)分子量及性能的影响。采用凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FT-IR)以及核磁共振谱(1H-NMR)对聚合物的相关结构与性能进行了表征。结果表明,当n(—NCO)∶n(—OH)=2∶1时,扩链效果最好,所得PLGA的分子质量最大,其数均分子质量和重均分子质量分别可达5.6×104和15.0×104,玻璃化转变温度亦由36℃提高到53℃。

聚乳酸降解材料的绿色化学合成

背景:聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,广泛应用于药物缓释、手术缝合线、组织工程支架及骨修复材料等生物医用领域。但其常规合成方法需使用溶剂,生产效率较低且成本较高。目的:对非溶剂的绿色化学方法-乳酸熔融缩聚/二异氰酸酯熔融扩链,合成聚乳酸降解材料的研究进展进行综述。方法:应用计算机检索SCI-Expanded数据库(1995-01/2010-06),以"Poly(lacticacid),diisocyanate"为检索词;应用计算机检索中国期刊网络出版总库(1999-01/2010-06),以"聚乳酸,异氰酸酯"为检索词。共收集130篇关于乳酸熔融缩聚/二异氰酸酯熔融扩链的文献,中文39篇,英文91篇。排除发表内容重复、实验结果较差的文献,共32篇文献符合标准被纳入。结果与结论:采用非溶剂的绿色化学方法-乳酸熔融缩聚/二异氰酸酯熔融扩链,通过改变异氰酸酯和预聚物的种类和比例,就可以制备具有不同相对分子质量和性能的可降解聚乳酸基聚氨酯材料,有望在生物医用领域和日常生活中取得实际的应用。

直接缩聚合成聚乳酸研究进展

聚乳酸是一种性能优良的完全生物降解塑料,产品价格高是其进入市场的重要障碍,通过直接缩聚法有望能合成低 成本的聚乳酸。综述了溶液缩聚及直接熔融缩聚、熔融缩聚-扩链、熔融缩聚-固相聚合合成聚乳酸的研究进展。展望了直接 缩聚法合成聚乳酸的前景。