聚丁二酸丁二醇酯泡沫材料的制备.pdf

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1、李冠，等：聚丁二酸丁二醇酯泡沫材料的制备13聚丁二酸丁二醇酯泡沫材料的制备李冠戚嵘嵘陆佳琦胡毅曹竹生(上海交通大学化工学院，上海200240)(安庆和兴化工有限责任公司，安庆246005)摘要采用模压化学发泡的方法制备了可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)泡沫材料，并研究了其性能。结果表明，采用过氧化二异丙苯(DCP)作交联剂辅以三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTAM)作助交联剂能明显提高PBS的黏度，使其具有较高的熔体强度。当DCP用量为4～5份时，泡沫材料泡孔均匀且密度适中，同时，PBS泡沫材料在NaOH溶液中降

2、解完全，其降解速率大于纯PBS颗粒。关键词聚丁二酸丁二醇酯黏度泡沫材料降解聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是可完全生物降解聚1实验部分合物，由丁二酸和丁二醇经缩聚制得，它可以在细菌1．1主要原材料或酶的作用下最终降解成为二氧化碳和水等，对环PBS：安庆合兴化工有限公司；境无害。由于合成所用原料相对易得，合成工艺相DCP：上海富蔗化工有限公司；对微生物发酵法等也简便，所以在成本上有明显的AC：上海杰余工贸有限公司；优势¨]。PBS在常温下性能稳定，但在高温或富氧TMPTAM：广州金东有限公司；及微生物的作用下会自动降解，最终生成二

3、氧化碳ZnO、ZnSt，、HSt：上海元吉化工公司。和水。聚丁二酸丁二醇酯的熔点较高，性能良好，有1．2主要设备、仪器希望取代通用聚乙烯或聚丙烯而进入通用塑料领双辊塑炼机：SK一160B型，上海思南橡胶机械域，可缓解传统塑料使用引起的环境污染问题。有限公司；泡沫塑料的应用在工业和日常生活中非常广旋转流变仪：美国TA仪器公司；泛，常见的泡沫材料种类主要有聚氨酯、聚苯乙烯、扫描电子显微镜(SEM)：S一1250型，日本Hi—聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等。用PBS等生物降解tachi公司；高分子材料制备的泡沫材料，与传统化工热塑性

4、塑平板硫化机：湖州顺力橡胶机械有限公司；料的泡沫材料及其制品相比，其在使用后会自行降热失重(TG)分析仪：TGA7型，美国PerkinE1-解，不会对环境产生危害，并且其可由生物原料制metInc公司。得，具有可循环性，缓解了石油等能源的危机，因而1．3试样制备具有非常好的现实意义。但在PBS的加工应用将PBS在90～100％条件下包辊塑化，按照表1过程中，由于PBS的低熔体黏度容易引起PBS熔体的比例加入DCP和TMPTAM，混合均匀后出片，于在吹塑、吹膜和发泡的过程中破裂，限制了其在工业16O℃下压制成1mm薄片，用于

5、流变性能测定。上的应用]。为了提高聚合物基体的黏度，一方将PBS与DCP、TMPTAM、AC和各种添加剂在面可以增大分子量，另一方面可以添加交联剂。双辊塑炼机上混合，开炼10min后出片。静置24PBS的合成是一个缩聚反应，提高分子量有一定困h，在160~2，10MPa的条件下模压发泡。表1PBS共混物流变学性能测试用配方份难，且生产效率低。因此，添加交联剂提高聚合物基共混物编号AOAlA2A3A4A5A6体黏度成为可行的方法之一。。笔者采用模压化PBS10010Hol0ol0H0lo010H0loo学发泡方法制备PBS泡

6、沫材料，以过氧化二异丙苯DCP0444444(DCP)作为交联剂，三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸TMPTAM0O24681O酯(TMPTAM)作为交联助剂，提高了PBS聚合物的1．4性能测定熔融黏度。采用偶氮二甲酰胺(AC)作为发泡剂，控流变性能：将模压的薄片裁成直径20mm、厚度制交联与发泡的条件，成功制备了PBS泡沫塑料，1mm，对其进行动态频率扫描，频率为1—8OHz，温并对泡孔形态、密度和泡沫材料的降解性能进行了研究收稿日期：2011．064)914工程塑料应用2011年，第39卷，第9期度为160cI=，应变5％；时

7、间变短，聚合物链表现出刚性，模量增大]。当形貌分析：泡沫材料表面直接真空喷金后，采用10份的TMPTAM加入后，动态G随(cJ变化幅度变SEM观察泡沫材料形貌并拍照；降解分析：将PBS小，表明聚合物熔体已经形成了三维交联网状结构，泡沫材料和纯PBS粒料分别浸于NaOH、HC1溶液限制了分子链的运动和重组，无法表现出柔性。总和H：O中，观察分解情况，并做比较；之，DCP和TMPTAM的加入能有效地使PBS形成三TG分析：将纯PBS和PBS泡沫材料试样在氮维交联网状结构，从而使PBS的熔体强度得到提气保护下，以20~C／min

8、的速率升至800~C；高。密度按GB／T6343—1995测试。图2为PBS熔体的剪切黏度(r／)随∞变化的2结果与讨论曲线。由图2可以看出，叼随着TMPTAM含量的增2．1聚合物熔体增粘加而增大，表明PBS的熔体强度提高，说明了聚合图1为向PBS中加入DCP和不同含量的TMP．物中交联网络结构的形成。