高分子發(fā)泡材料擴鏈劑
近年來(lái)，環(huán)境友好、化學(xué)性質(zhì)穩定、無(wú)毒無(wú)害且價(jià)格低廉的CO2成為人們廣泛關(guān)注的新型綠色發(fā)泡劑，超臨界CO2發(fā)泡技術(shù)已廣泛用于制備聚合物微孔材料。
采用高分子發(fā)泡材料擴鏈劑對聚乳酸進(jìn)行擴鏈，以提高聚乳酸的發(fā)泡能力，在此基礎上，采用超臨界CO2快速降壓法對聚乳酸進(jìn)行發(fā)泡。研究高分子發(fā)泡材料擴鏈劑擴鏈聚乳酸的流變行為、結晶性能及粘彈性，并研究高分子發(fā)泡材料擴鏈劑發(fā)泡溫度對PLA泡沫泡孔形態(tài)的影響。
PLA是一種重要的可生物降解高分子材料，具有良好的生物相容性、生物可吸收性以及良好的力學(xué)性能，可以部分替代現有的石油基高分子材料，在包裝、玩具和醫療衛生等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。
基于聚乳酸的發(fā)泡材料具有良好的可降解性和生物相容性，在骨折內固定、組織工程支架材料、藥物控釋體系和包裝材料等方面得到了廣泛的應用。微孔發(fā)泡聚合物是指泡孔尺寸介于1～100μm的多孔聚合物材料。與泡孔尺寸為毫米級的傳統聚合物泡沫相比，微孔發(fā)泡聚合物具有優(yōu)異的力學(xué)性能、尺寸穩定性能、熱穩定性能、介電性能等。而基于可生物降解聚乳酸的微孔發(fā)泡材料具有很好的應用前景。
實(shí)驗主要原料PLA：2003D，數均相對分子質(zhì)量（珚Mn）117000，密度1.24g/cm3；二氧化碳：純度99．9%；四［β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸］季戊四醇酯（抗氧劑1010）：市售；擴鏈劑：ADＲ-4370S，化學(xué)結構式如Scheme1。
聚乳酸的擴鏈。先將聚乳酸在70℃烘干12h，然后將聚乳酸、擴鏈劑和抗氧劑按一定比例混合均勻；采用HAAKEＲheomexPTW16/40型平行同向雙螺桿擠出機（擠出造粒，擠出溫度210℃，螺桿轉速60r/min。編號為PLA-0，PLA-1，PLA-2，PLA-3，PLA-4的樣品中，聚乳酸和擴鏈劑的質(zhì)量份數分別為100∶0，100∶0．4，100∶0．8，100∶1．2和100∶1．6，抗氧劑1010質(zhì)量份數為0.2。
4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-乙基苯胺),擴鏈劑固化劑MMEA應用：聚氨酯彈性體、聚脲樹(shù)脂固化劑及環(huán)氧樹(shù)脂固化劑.
包裝: 25kg/桶
外觀(guān)：白色粉末
融點(diǎn)：80℃以上
水分：0.3%以下
閃點(diǎn)：266°C
蒸汽壓：4.75E-08mmHg at 25°C
聚乳酸的發(fā)泡過(guò)程。采用平板硫化機，將擴鏈PLA粒子于200℃模壓成2mm厚的板材。將高壓釜（實(shí)驗室自制）升溫至不同的實(shí)驗溫度，然后將上述制備的PLA板材放入高壓釜內，向釜內注入CO2，使釜內壓力達到20MPa。保溫保壓2h后快速卸壓，然后取出發(fā)泡樣品。
相對分子質(zhì)量測定：采用HLC-8320型凝膠滲透色譜儀測定PLA的相對分子質(zhì)量。溶劑為四氫呋喃，柱溫40℃，以單分散的聚苯乙烯做普適校正。
動(dòng)態(tài)流變分析：采用BohlinGeminni200型高級動(dòng)態(tài)流變儀測量樣品的動(dòng)態(tài)流變行為。樣品尺寸：厚度1mm，直徑25mm。測試條件：180℃，頻率范圍0．01～100rad/s，樣品應變?yōu)?%。
DSC分析：采用DSC204Phoenix型差示掃描量熱儀，N2氣氛下，測試擴鏈聚乳酸的熱性能。樣品在30℃恒溫3min，以10℃/min升溫至200℃，恒溫5min消除熱歷史后，以10℃/min降溫至30℃，恒溫5min，再以10℃/min升溫至200℃。樣品初始結晶度（Xic）計算公式如下：Xic=ΔHm－ΔHch/ΔHf式中：ΔHm———升溫過(guò)程中的熔融焓，J/g；ΔHch———升溫過(guò)程中的冷結晶焓，J/g；ΔHf———聚乳酸100%結晶時(shí)所對應的熔融焓，此處取值為93J/g。
DMA分析：采用Q800型動(dòng)態(tài)熱機械分析儀，單懸臂模式，測試溫度范圍30～140℃，升溫速率3℃/min，頻率1Hz。1．4．5發(fā)泡倍率測定：采用GH-128E型密度儀，根據ASTMD792標準測試發(fā)泡PLA的密度。樣品發(fā)泡倍率（Ｒv）由下式計算：Ｒv=ρs/ρf式中：ρs———PLA的密度；ρf———發(fā)泡PLA的密度。
聚乳酸（PLA）是一種新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物資源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經(jīng)由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發(fā)酵制成高純度的乳酸，再通過(guò)化學(xué)合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對保護環(huán)境非常有利，是公認的環(huán)境友好材料。
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