多功能扩链剂
多功能扩链剂对PLA的扩链主要有两种方法。第一种方法是后加工反应挤出扩链,简单易行,是主要使用的方法;第二种方法是聚合反应时进行反应扩链,由于控制比较难,可变因素较多,使用者较少。
1、反应挤出扩链
最常使用的反应基础设备为通向双螺杆挤出机。
这种方法使用简单,不需要完全干燥、催化剂和抽真空,多功能扩链剂就能大幅度的提高分子量和机械流变性能;在加工、后处理和回收低等级物料中,不需要固相聚合反应就能增加较高的价值。
这种方法需要注意的问题:
(1)在加工前PLA树脂要进行干燥,否则对扩链效果将会产生影响;
(2)在真空排气口之前的螺杆组合的着眼点是让多功能扩链剂和PLA进行的分散混合,不希望进行反应,不要让剪切热造成局部过热;而在自然排气口到机头口模之间则要让多功能扩链剂和PLA进行充分的反应而达到扩链效果;
(3) 固体ADR的熔点温度在120-140℃之间。要完成99%的反应,再200℃时需要大约30s。
因此选用双螺杆挤出机时要考虑到螺杆长径比和螺杆转速的影响。必要时要首先进行大略的计算。建议螺杆的长径比L/D要大于36,最好使用L/D=48:1,这样可以保证在较低的温度、较高的产量(较高的螺杆转速)下获得最佳的扩链效果;如果螺杆的长径比过小,势必要提高挤出温度来保证扩链效果,可能的后果就是PLA的降解;
(4) 温度的设置应当在PLA能充分的熔融和ADR能进行快速反应为前提条件,在此原则下,温度设定应取底限;
(5) 不要添加亚磷酸酯类的抗氧剂如168等;
(6) 为了使ADR扩链剂的扩链效果均匀,建议在模头添加虑网增加回流;
(7) 在较低温度下,建议添加150PPM硬脂酸锌。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(环脂胺固化剂扩链剂dacm,macm)产品规格
外观:无色透明粘稠液体
色度(APHA):12 Max.
粘度@25°C:110mPas
含量:99%
密度:0.945
活泼氢当量:60g/eq
胺值 (mgKOH/g):470
产品应用:产品性能与巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一样;用途如下:
1、用于环氧树脂固化剂(高档打磨,饰品胶);
2、环氧涂料固化剂(船舶漆,重防腐漆等工业建筑漆);
3、还氧复合材料固化剂(风力叶片固化剂,风力模具料固化剂,胶辊固化剂);
4、应用用于聚氨酯(PU),聚脲喷涂弹性体(SPUA)等的扩链剂,助剂;
5、应用于聚天门冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成异氰酸酯,进一步制备成UV涂料、PU漆、透明弹性体及胶粘剂等,此外,也应用于聚酰胺和环氧树脂工业。
推荐用量:配合比100:32(相对于EEW=190环氧树脂),可使用时间400min(25°150g)。
2、聚合反应扩链
这种扩链方式使用较少,目前尚没成功的经验和数据加以说明,但前景良好。曾经有一厂家进行过小釜试验,使PLA的分子量从14000提高到60000以上,效果十分明显。我司建议,如果是两步法,即丙交酯开环聚合来聚合PLA,是否应当在聚合完成后加入扩链剂来进行扩链反应?这在理论上是可行的,但尚没有成功的实验说明。
试验效果
1、配方
Zine Stearate:硬脂酸锌
2、加工工艺:
(1)PLA加扩链剂加硬脂酸锌挤出抽粒工艺
1)、PLA用70度烘4个小时
2)、高速搅拌机混合
3)、双螺杆挤出机,Φ=26mm, L/D=40,各区的温度为:(进料区至模头)150℃、180℃、200℃、200℃、200℃、200℃、200℃、200℃、195℃、195℃;压力36,扭矩54%,喂料速率23s
(2)纯PLA吹膜工艺
1)、PLA用70度烘4个小时
2)、各区的温度为:(进料区至模头)180℃、181℃、180℃、181℃、180℃;扭矩54%,喂料速率49s
(3)加入扩链剂后PLA吹膜工艺
1)、PLA用70度烘4个小时
2)、各区的温度为:(进料区至模头)210℃、210℃、210℃、210℃、210℃;扭矩77%,喂料速率49s
3、测试结果:
(1)熔融指数的测试
测试条件:190度,2.16公斤 熔融指数 熔融指数减少百分比
(2)拉伸强度的测试
拉伸弯曲强度;拉伸断裂强度
4、总结
添加扩链剂ADR-4368-C后,熔融指数的减少。
添加扩链剂ADR-4368-C后,拉伸屈服强度的增加。
添加扩链剂ADR-4368-C后,拉伸断裂强度的增加。
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