2020-10-28 用ADR扩链剂改性——可提高PLA、PBAT性能-上海纳塑合金科技有限公司

用ADR扩链剂改性——可提高PLA、PBAT性能-上海纳塑合金科技有限公司

聚乳酸（PLA）因其良好的生物相容性和可降解性一直备受关注，现已被广泛应用于众多领域。目前，PLA的制备主要采用直接缩聚法和开环聚合法。

前者的生产过程相对简单，但合成的聚乳酸分子量低、性能差，基本无实用价值；
与之相比开环聚合法能够得到较高分子量的聚乳酸，但此法需对丙交酯中间体进行精制纯化，过程复杂、能耗大、成本较高。因此如何低成本地合成高分子量聚乳酸就成为了研究的重点。

一、 如何低成本合成高分子量聚乳-------用扩链剂改性！

PLA分子链长支链数量少、相对分子质量低，耐热性差，且由于加工过程中存在热降解、氧化和水解等现象，易造成分子链断裂，使熔体黏度进一步降低。这些缺陷的存在限制PLA在工业上的许多应用。因此为了使其能够更广泛地被应用，需要进行适当改性，使其满足不同使用要求。采用扩链技术改性可使PLA分子支链化，有效提高PLA的相对分子质量，补偿加工过程中相对分子质量的损失，提高熔体强度。扩链后发泡是改善PLA发泡效果的简单有效的方法。

二、 扩链改性的反应原理

扩链改性是指在PLA分子链中引入其它分子链或活性官能团，以增加PLA分子链末端长度和改变微观结构，使分子链的规整度降低的改性方式，它可以有效地改善PLA材料的性能缺陷。

1. 德国BASF公司ADR4468 与PLA发生扩链反应
【多元环氧扩链剂(苯乙烯–甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，简称ADR)】

2. 德国BASF公司ADR4400与PBAT发生扩链反应在PBAT中加入ADR可以使PBAT发生扩链反应，扩链反应如下图所示，其中ADR的环氧基团与PBAT中的端羧基和端羟基进行反应，环氧基团被打开反应生成醚键和酯键，ADR上有多个环氧基团，端基被反应的PBAT作为长支链连接在另一个PBAT长链上发生交联，而端羧基与环氧基团发生反应含量会下降。相对分子质量、力学性能、结晶温度升高；

近年来，扩链法逐渐成为制备高分子量聚乳酸的一种快速而高效的方法，其优点在于少量的扩链剂便能明显地提高聚乳酸的分子量，成本较低，且扩链剂的加入不改变聚乳酸的可降解性，这对PLA的回收利用同样有意义。此外，扩链反应的偶联作用能够对增韧改性聚乳酸的多相共混体系进行反应增容，而通过扩链反应将功能基团引入PLA中则能够赋予其某种特殊的功能从而使聚乳酸满足更多领域的应用需求。

三、 巴斯夫公司ADR系列环氧扩链剂

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。近年来人们也开发了一些含环氧基的大分子扩链剂。近年来研究人员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，其中最具代表的是巴斯夫公司ADR系列环氧扩链剂产品。ADR系列环氧扩链剂巴斯夫公司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。了解巴斯夫扩链剂请联系上海纳塑www.nanozon.cn。

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