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降解塑料为什么要使用扩链剂?扩链剂有什么作用?
来源:www.ayx.com    发布时间:2025-11-10 06:12:53

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  扩链剂是塑料领域较为常用的一种助剂,什么是扩链剂,对降解材料有什么样的作用?如何应用效果更好?

  扩链剂,又称链增长剂,是能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质。常用于提高聚氨酯、聚酯等产品的力学性能和工艺性能。在PLA、PBAT等降解材料加工应用中,可能会出现聚合物与聚合物、聚合物与基体相容性不佳,以及加工性能差的问题,通常需要用到扩链剂进行改性。常用扩链剂有二环氧化合物、二酸酐、二异氰酸酯、亚磷酸酯和二噁唑啉等,与二异氰酸酯和二噁唑啉两类扩链剂相比,环氧类扩链剂来源广泛,成本低,安全无毒,是一类极具应用前景的扩链剂。最早研究的环氧扩链剂一般为相对分子质量低的环氧化物。近年来研究人员也开发了一些含环氧基的大分子扩链剂,合成了含有多个环氧基团的低聚物,用于聚合物扩链增黏,它具有成本低廉和快速高效增黏等优点。

  聚合物分子链中的端羟基或端羧基,能够与环氧官能团发生反应,因此,在聚合物熔融挤出过程中加入含有多个环氧官能团的扩链剂,使其在高温下发生反应,可以改善降解材料制品的手感、柔软度及其他性能。

  巴斯夫采用本体聚合连续生产Joncryl ADR系列环氧聚合型扩链剂。其单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸环己酯等。

  巴斯夫现在市售的扩链剂有JoncrylADR4400、ADR4468两种牌号。是工业级扩链剂,环氧当量为485,重均相对分子质量为7100,玻璃化转变温度为65°C;是食品级扩链剂,环氧当量为310,重均相对分子质量为7250,玻璃化转变温度为59°C。这两种均可用于聚酯和聚酰胺等的扩链增黏,ADR-4468价格更高一些。

  Joncryl®扩链剂系列(ADR)能通过反应加工提高缩聚物的分子量,调整和控制聚酯类塑料的特性粘度来恢复和改善机械性能、热性能、加工性能和光学平衡性,并有以下作用ADR4468扩链剂可以提高聚合物分子量,引入长支链结构,提高聚合物熔体强度,改善聚合物加工性能(包括吹膜、吹瓶、片材挤出、吸塑、发泡、纺丝等成型加工)。

  扩链剂可用于将不同类型的缩聚合物兼容成有用的合金工程塑料,由此提高工程设计的自由度并制造出能符合较高要求的新材料。

  上图为PLA/PBAT/ADR的对应比例,随着ADR添加,PBAT分散相粒径变小,PLA/PBAT相容性提高。

  BASF的扩链剂Joncryl® ADR-4468可用于制备更高分子量、更高支化度的扩链/支化改性聚酯材料,提高材料熔体粘度和熔体强度,使其加工时有更高的稳定性。实际应用中,R4468扩链剂可以改善生物降解聚酯材料的加工性,为加工PLA及其它可生物降解聚合物带来更高的加工灵活性,如PLA吹制膜。

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  采用100%回收的PET生产包扎带,扩链剂Joncryl® ADR-4468可提高包扎带的拉伸强度及断裂伸长率。

  扩链剂Joncryl® ADR-4468可用于高韧度再生PET纤维的生产,提高回收PET的拉伸强度。

  扩链剂Joncryl® ADR-4468用于提高不同类型聚合物的相容性,制造能符合较高要求的高分子合金材料。

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