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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚乙交酯树脂领域,具体地,涉及一种长支链聚乙交酯及其制备方法与应用。
技术介绍
1、近些年来,随着塑料制品的大量运用,更多的人关注到废弃的塑料垃圾对生态环境的污染。传统的塑料是以不可再生的石油为原料,由小分子的加聚或缩聚而制成的高分子化合物。由于聚合物较高的分子量和稳定的化学结构,自然环境、家庭堆肥、工业堆肥和海洋环境中的微生物无法将这种聚合物分解成小分子单体。目前,处理废旧塑料常用的方法有填埋,焚烧和热分解等方法,无法分解的塑料微粒和塑料焚烧后产生的有毒气体会导致土壤和大气环境污染。因此,减少石油基型聚合物的应用对生态环境的保护越来越重要。聚乙交酯,作为一种不依赖于不可再生资源,可降解性能较好的聚酯,在医用材料、包装材料和可降解薄膜等方面有着广泛的应用前景。但是聚乙交酯材料的一些缺陷限制它在吹膜和发泡等方面的应用,限制了这种材料的发展造成缺陷的最根本原因是因为聚乙交酯的高度结晶性,有着较高的结晶度,结晶区分子排列规整紧密,分子间作用力大,分子链段运动困难,使材料的抗冲击强度差。高温下聚乙交酯的熔体强度差,较高的熔点和窄加工窗口使其加工成型难度大,导致难以对该材料进行进一步加工成产品推广使用。由众多研究可知,公认的提高聚合物熔体强度和分子量的一种有效低成本的方法是使聚合物体系内产生长支链结构,同时长支链的聚乙交酯可以破坏材料内的结晶区,降低分子间作用力,促进链段运动,降低结晶度,有利于材料的加工成型。
2、通过现有文献研究可知,获得高分子量的长支链通常有两种方法。一种是在聚合过程中引入长支链结构,反应过
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在聚乙交酯的熔体强度以及分子量低而传统的聚乙交酯扩链反应不可控的问题,提供一种长支链聚乙交酯及其制备方法与应用,该长支链聚乙交酯具有高的零切粘度和低的熔融指数,表明该长支链聚乙交酯在具有优异的成型加工性的同时,具有高的熔体强度以及分子量,能够适用拉膜和发泡等工艺,并且能够作为医用材料使用。
2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种长支链聚乙交酯,其特征在于,所述长支链聚乙交酯在230℃下的零切粘度η*1为3×105-4×106pa·s;
3、所述长链聚乙交酯在240℃和负荷2.16kg下的熔融指数为mfr1为6.5-15.2g/10min。
4、本专利技术第二方面提供一种长支链聚乙交酯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
5、将聚乙交酯、酸酐类多官能单体和环氧类多官能单体进行熔融共混反应,得到所述长支链聚乙交酯;
6、以100重量份的聚乙交酯为基准,所述酸酐类多官能单体的用量为0.1-1份,所述环氧类多官能单体的用量为0.5-2.5份。
7、本专利技术第三方面提供一种由上述制备方法制得的长支链聚乙交酯。
8、本专利技术第四方面提供上述长支链聚乙交酯在拉膜、发泡和医用材料中的至少一种的应用。
9、通过上述技术方案,本专利技术提供的长支链聚乙交酯及其制备方法与应用获得以下有益的效果:
10、本专利技术提供的长支链聚乙交酯具有高的零切粘度和低的熔融指数,表明该长支链聚乙交酯在具有优异的成型加工性的同时,具有高的熔体强度以及分子量,具体地,相对于线型聚乙交酯,本专利技术的长链聚乙交酯的零切粘度增大10000倍左右,能够适用拉膜和发泡等工艺,并且能够作为医用材料使用。
11、进一步地,本专利技术提供的长支链聚乙交酯的制备方法中同时引入酸酐类多官能单体和环氧类多官能单体,能够提高聚乙交酯扩链反应体系中羧基的含量,提高聚乙交酯的反应性,降低反应的活化能,提高反应速率,进而制得熔体强度和分子量均显著提高的长支链聚乙交酯,与此同时,该制备方法能够实现对反应产物的扩链程度和拓扑结构的可控调节,较好的实现对于两步官能团反应的可调控性的预期。
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1.一种长支链聚乙交酯,其特征在于,所述长支链聚乙交酯在230℃下的零切粘度η*1为3×105-4×106Pa·s;
2.根据权利要求1所述的长支链聚乙交酯,其中,所述长支链聚乙交酯在230℃下的零切粘度η*1为6×105-4×106Pa·s;
3.根据权利要求1或2所述的长支链聚乙交酯,其中,所述长支链聚乙交酯在240℃和负荷2.16kg下的熔融指数为MFR1为6.5-14.2g/10min;
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的长支链聚乙交酯,其中,所述长支链聚乙交酯的支化度为0.05-0.4,优选为0.2-0.4。
5.一种长支链聚乙交酯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,以100重量份的聚乙交酯为基准,所述酸酐类多官能单体的用量为0.3-0.6份,所述环氧类多官能单体的用量为2-2.5份。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法,其中,所述酸酐类多官能单体选自以下物质中的至少一种:均苯四甲酸二酐、3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3′,
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的制备方法,其中,所述环氧类多官能单体的官能度≥3;
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的制备方法,其中,所述熔融共混反应的温度为220-260℃,所述熔融共混反应的时间为5-20min,所述熔融共混反应的转速为30-100rpm。
10.根据权利要求5-9中任意一项所述的制备方法,其中,所述制备方法包括:
11.一种由权利要求5-10中任意一项所述的制备方法制得的长支链聚乙交酯。
12.权利要求1-4和11中任意一项所述的长支链聚乙交酯在拉膜、发泡和医用材料中的至少一种的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种长支链聚乙交酯,其特征在于,所述长支链聚乙交酯在230℃下的零切粘度η*1为3×105-4×106pa·s;
2.根据权利要求1所述的长支链聚乙交酯,其中,所述长支链聚乙交酯在230℃下的零切粘度η*1为6×105-4×106pa·s;
3.根据权利要求1或2所述的长支链聚乙交酯,其中,所述长支链聚乙交酯在240℃和负荷2.16kg下的熔融指数为mfr1为6.5-14.2g/10min;
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的长支链聚乙交酯,其中,所述长支链聚乙交酯的支化度为0.05-0.4,优选为0.2-0.4。
5.一种长支链聚乙交酯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,以100重量份的聚乙交酯为基准,所述酸酐类多官能单体的用量为0.3-0.6份,所述环氧类多官能单体的用量为2-2.5份。
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘建叶,刘玮琳,张师军,吕明福,高达利,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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