Introduktion af tilsætningsstoffer til bionedbrydelige plastprodukter (4)

Reaktiv funktionel polymerkæde extender
Fordi PLA, polyhydroxyfattysyreester (PHA), poly (butylenadipat/butylenrephthalat) (PBAT), polyethylen terephthalat (PET), polybutylen -terephthalat (PBT) og andre biodegraderbare polymere indeholder rige carboxyl, hydroxyl og andre reaktive funktionelle grupper, derfor, der er tildelt) Termisk nedbrydning vil uundgåeligt forekomme i forarbejdning og anvendelse, hvilket vil føre til reduktion af smeltestyrke og mekaniske egenskaber ved produkter.
Derfor er udviklingen og påføringen af ​​reaktive funktionelle polymerkædeudvidelse en vigtig måde at forbedre behandlingsydelsen af ​​bionedbrydelige polykondensationspolymerer. På nuværende tidspunkt koncentreres forskningshotspotterne af reaktive funktionelle polymerkædeudvidelse hjemme og i udlandet hovedsageligt i følgende aspekter:
(1) Epoxy Functional Chain Extender
Epoxy Funktionel kædeforlænger indeholder en vis mængde epoxy -funktionelle grupper med høj aktivitet og kan reagere med sluthydroxylgruppen, slutcarboxylgruppe, slutaminogruppe osv. Ved behandling af polykondensationspolymerer, som ikke kun kan forbedre den molære molære Massen af ​​harpiksen, men får også den ødelagte kæde til at gå sammen, forbedre smelteviskositeten og forbedre produktets ydelse.
Det tyske firma BASF afsluttede overtagelsen af ​​Johnson Polymers i 2006 og lancerede Joncryl Chain Extender Series. Clariant, i samarbejde med Johnson Polymer, introducerede CESA-Extend-serien af ​​kædeudvidere i slutningen af ​​2005 SPE Global Plastics Environment Conference (GPEC) for at tackle spørgsmålet om akkumulering af foderporten forårsaget af den lave glasovergangstemperatur for sådanne kædeudvidere.
Shanxi Institute of Chemical Engineering afsluttede pilotprojektet i KL-E-serien med Epoxy-funktionel polymerkædeforlænger i 2012. Succesen med forskningen og udviklingen af ​​projektet har fremmet og fremmet den teknologiske udvikling af Kinas bionedbrydelige plastindustri og genanvendt plastindustri .
(2) Oxazolinkædeudvidelse
Haplotype oxazolin er et molekyle, der indeholder to oxazolingrupper. Den repræsentative sort er 1, 3-PBO-dioxazolinforbindelsen. De vigtigste indenlandske produktionsvirksomheder er Wuhan Hezhong Biochemical Manufacturing Co., Ltd og Zhonghao (Dalian) Chemical Research and Design Institute Co., Ltd.
Polymeriseret oxazolin henviser til introduktionen af ​​en vis mængde oxazolin -grupper i polymermolekylkæden ved fysiske og kemiske metoder. Det Forenede Stater Dow Company allerede i 1980'erne lancerede med succes polystyren indeholdende oxazolin -gruppe (RPS), og derefter, under licensen for Dow Chemical Company, lancerede den japanske katalysator den industrielle produkt EPocros RPS 1005.
(3) Isocyanatkædeudvidelse
Isocyanatkædeforlængere er hovedsageligt opdelt i polymerisationstype og haplotype. Isocyanater kan let reagere med aktivt brint på kæden af ​​bionedbrydelige polymerer, hvilket resulterer i kædeforlængelse eller tværbindingseffekt. Den almindeligt anvendte kædeforlænger er diphenylmethan -diisocyanat (MDI). MDI er et af de vigtige råvarer i polyurethanindustrien og kan også bruges som kædeforlænger til bionedbrydelig plast. De vigtigste producenter af MDI er BASF, Bayer, Huntsmann-MI, DOW, Mitsui Takeda og Yantai Wanhua.
(4) Anti-hydrolysestabilisator
Polycondensation Bionedbrydelig plast (såsom PLA, PHA, PBAT, PET, PBT osv.) Er let at hydrolysere, og tilsætning af anti-hydrolysestabilisator er en almindelig metode. Antihydrolysestabilisatoren kan reagere med den terminale carboxylgruppe, terminalaminegruppe og terminal hydroxylgruppe produceret under hydrolysen af ​​polymeren for at producere stabile og ufarlige produkter, hvilket effektivt forhindrer yderligere nedbrydning og kædetilbrud. Der er mange slags stoffer, der kan anvendes som hydrolysestabilisatorer, såsom haomorfiske (polymere) carboniserede diiminer, isocyanater, oxazoliner, epoxider og andre stoffer, der kan afslutte hydrolyse. På nuværende tidspunkt fokuserer forskningen hjemme og i udlandet hovedsageligt på følgende aspekter:
(5) Carboniseret diimidtype Anti-hydrolysestabilisator
Carboniseret diimid er en forbindelse, der indeholder en funktionel gruppe - n = c = n - i molekylet, som generelt kan opdeles i haomorf carboniseret diimid og polymeriseret carboniseret diimid. Haplotype carboniseret diimid har fordelene ved høj aktivitet og hurtig effekt, mens polymeriseret carboniseret diimid har god kompatibilitet med plast og kan spille en langvarig stabil effekt. På nuværende tidspunkt er de vigtigste sorter på markedet Rhine Staboxol-1 og Staboxol-P. Succesen med den 100 t årlige produktion af hydrolysestabilisator Bio SW-100-pilotprojekt fra Shanxi Institute of Chemical Engineering markerer et stort gennembrud i industrialiseringen af ​​polyesterhydrolysestabilisator i Kina, og anti-hydrolyse stabilisatoren Bio SW-500 udviklet af instituttet er også under udvikling og vil snart være tilgængelig.
(7) isocyanat, epoxy, oxazolin og syreanhydrid
Isocyanatforbindelser kan let reagere med det aktive brint på den molekylære kæde af bionedbrydelige polymerer, spille en slutforseglingsrolle og hæmme den katalytiske hydrolyse af det aktive hydrogen på polymeren. Epoxider, oxazoliner og anhydrider kan også reagere med carboxyl- og hydroxylenden af ​​polymerkæden og derved forbedre polymerens hydrolysemodstand. Ud over slutforseglingseffekten kan nogle af disse forbindelser også producere kædeforlængelse, forgrening og tværbindingseffekter på polymermolekylkæden, og passende tilsætning kan forbedre styrken af ​​polymersmeltningen og derved forbedre behandlingen og mekaniske egenskaber af polymeren.
Fordelene ved anti-hydrolysestabilisator er høj effektivitet og lille tilsætningsbeløb, som kan bruges i vid udstrækning i bionedbrydelig plast i polyester. Det skal dog bemærkes, at den termiske stabilitet af anti-hydrolysestabilisatoren i polymerforarbejdningsprocessen såvel som behandlingshygiejne og sikkerhed.