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      超支化聚酯應用于塑料、涂料和顏料領域的優點
      來源:http://www.potretnet.com/ | 作者:hbp | 發布時間: 2017-09-20 | 1012 次瀏覽 | 分享到:

      一、超支化聚酯在塑料方面的應用

      超支化聚酯在塑料方面的應用主要是增韌改性環氧樹脂、作為增塑劑、作為共混流變劑以及用于制備納米復合材料等方面。超支化聚酯應用于以下領域的優點:

      1、超支化聚合物增韌改性環氧樹脂

      超支化聚合物增韌改性環氧樹脂的應用實例及其優點:

      (1)西北工業大學將端羧基超支化聚酯與環氧氯丙烷經環氧化反應制備了端環氧基超支化聚酯,并制備了EHP改性EP體系。結果表明,當EHP含量為15g時,改性EP體系性能最佳,其沖擊強度和彎曲強度分別為50.4KJ/m2,201.0MPa,較改性前分別提高了213%,37%;熱變形溫度為147.5℃,熱失重10%時的溫度為360℃,較改性前分別下降了9%,7.7%。

      (2)以對苯二甲酰氯和對羥基苯甲酸及超支化H20為原料制得啞鈴狀液晶聚合物(HLCP-OH),在環氧樹脂中加入5%的HLCP-OH可使材料沖擊性能提高近2倍,熱分解溫度提高5-30℃。

      20世紀90年代以來,利用液晶化合物增韌環氧樹脂引起人們廣泛關注,特別是利用熱致液晶聚合物(TLPC)增韌環氧樹脂,可以顯著提高環氧樹脂的韌性,同時也改善了環氧樹脂的強度和耐熱性。

      2、超支化聚酯作為增塑劑

              與相同分子量的線型聚酯相比較,超支化聚酯的優點:

      (1)具有更高的末端基密度,更大的自由體積,所以超支化聚酯增塑劑能增大增塑體系內分子的運動性能;

      (2)用超支化聚酯改性后的增塑劑保留了原高分子量聚酯增塑劑的低揮發性和低擴散率;

      (3)具有較強的極性,能使其與其他增塑劑復配使用時起到吸引和固定其他增塑劑不向表面遷移的作用。 

      3、超支化聚酯作為共混流變劑

      PVC因加工流動性較差而使其應用范圍受到限制,將超支化聚酰胺酯與PVC進行共混,可明顯降低PVC的熔融表觀黏度,并且其拉伸強度和沖擊強度均明顯提高。

      4、超支化聚酯用于制備納米復合材料

      可利用帶有羧基的多壁碳納米管與超支化聚胺酯反應得到了超支化聚胺酯接枝的碳納米管,然后將該碳納米管混合在聚偏氟乙烯中制成復合膜。結果表明:超支化聚胺酯接枝的碳納米管均勻地分散在納米復合膜中,并使納米復合膜的親水性明顯增強。

      5、超支化聚酯用于熱固性樹脂的增韌劑、固化劑和膠黏劑

      將超支化聚酯添加到環氧樹脂熱固性塑料中,增加了環氧樹脂熱固性塑料的均勻性,使材料呈現韌性斷裂。

      6、超支化聚合物用于PP纖維

      加入超支化聚合物的PP纖維直徑顯著降低。

      7、超支化聚酯作為紙張增強劑

      良好增強效果,大幅度提高紙張的抗張指數和抗撕裂指數

       

      二、超支化聚酯在涂料方面的應用

      超支化聚酯在涂料方面的應用主要是高固體份涂料樹脂合成、無溶劑型涂料樹脂合成、無溶劑UV樹脂合成這幾大領域發展。超支化聚酯應用于以下領域的優點:

      1、超支化聚酯在固體份涂料中的應用

      (1)應用于高固體份涂料中的優點:

      超支化聚合物的溶液黏度比相同分子量和固含量的線性聚合物相比要低的多,所以超支化聚酯很適合應用在高固低黏涂料體系中。

      (2)應用于固體涂料中的優點:

      將超支化聚合物引入到固化體系中,可以克服線型低聚物的一些缺點,如涂膜嚴重收縮、稀釋劑揮發、毒性大等。

      (3)應用于粉末涂料中的優點:

      固化后的粉末涂料具有用于熱敏基材、低溫固化、流動性好、固化速度快等優點。

      2、超支化聚酯在無溶劑型涂料樹脂中的應用

      (1)應用于紫外光固化水性涂料中的優點:

      超支化聚酯可以應用在紫外光固化涂料中,這種涂料不需要加熱,可在皮革、塑料、造紙等材料上快速固化,而且固化穩定、速度較快;紫外光固化水性涂料兼備了光固化涂料和水性涂料的共同特點。

      (2)應用于固體電解質材料中的優點:

      由于超支化聚酯的結構獨特,具有熱穩定性、成膜性好等特點而適合在固體電解質材料中應用,超支化水性聚氨酯用作固體電解質時,能夠解決溶劑型聚合物所帶來的污染安全問題。

      3、超支化聚酯用在UV固化涂料中的優點

      (1)粘度比相同分子量的線形齊聚物低得多,可避免或減少使用活性稀釋劑;

      (2)活性端基聚集在球形分子表面,固化速度比相似分子量線形低聚物快得多;

      (3)分子具有濃密分枝結構,固化時收縮率很小,有利于提高附著力;

      (4)超支化體系固化后交聯密度大,具有高硬度、高耐磨性和耐溶劑性等優點。

       

      三、超支化聚酯在顏料方面的應用

      超支化聚酯在顏料方面主要是用于纖維染色以及顏料分散劑這兩方面,超支化聚酯應用于這兩方面的優點:

      1、超支化聚酯在纖維染色中的應用

      與其他合成纖維相比,PP纖維具有很強的非極性特征,很難利用一般的染料和常規的方法對其進行染色,是目前最難染色的一種合成纖維,這個困擾科學家多年的PP纖維染色問題,有望通過經硬脂酸部分改性的超支化PEA(超支化聚酰胺酯)得到解決。將超支化PEA作為PP染色的改性劑,結果表明:

      采用標準擠出共混條件,在PP中加入4%硬脂酸改性的超支化PEA,可以制取纖維級PP;采用標準的工業紡絲操作,在260℃熔融紡絲,產物的力學性能與未改性PP完全一樣;超支化聚酰胺酯的混入可通過擠出完成,這既不影響熔融紡絲過程,也不影響最終PP纖維產品的性能通過傳統的染色條件可成功制取深色纖維,所得材料的顏色具有很好的耐洗性和耐擦拭性能。顯然,超支化聚酯中的酰胺基、酯基和羥基使其與染料分子產生了強烈的相互作用力。

      2、超支化聚酯在顏料分散中的應用

      (1)超支化分散劑對顏料有較好的分散效果,在超支化分散劑用量為15%(對顏料質量),顏料用量2%,超聲40min的條件下,可制得顏料顆粒粒徑為217nm、離心穩定性為83.4%、體系粘度為1.88mPa.s的超細顏料分散體系。

      超支化分散劑與永固紅顏料配伍性較耐曬黃顏料好,加入少量能提高顏料的濕潤性,有利于超支化分散劑在顏料表面的吸附,獲得更好的分散穩定性用量應控制在5%以內。超支化分散劑具有低粘度、無污染等特點

      (2)顏料粒子的尺寸多為納米級或微米級,這些粒子極易團聚,從而影響到實際使用效果。超支化聚酯具有高度的支化結構和較大的空間位阻,可以在提高顏料粒子的分散性和穩定性方面發揮作用

      (3)對基于超支化聚酯的分散劑進行應用測試,在工業涂料用羥基丙烯酸樹脂,羥基飽和聚酯樹脂中對最具有代表性的顏料:炭黑,酞菁藍,有機紅,無機的鈦白等進行了分散實驗,并與市售的聚氨酯型顏料分散劑進行了性能比較。得到了初步的結論,證明基于超支化聚合物能夠得到適用的顏料分散劑,并且在某些施工性能上,包括稀釋行為,抗流掛行為,消光性能等方面,新型的分散劑有特別的優勢。

       

       

      參考資料(超支化聚酯在塑料方面的應用):

      [1] 趙志鴻,呂召勝,譚桂香,欒維濤,張振,2014年我國熱固性工程塑料進展,工程塑料應用,2015,43(4).

      [2] 戴繼湘,超支化聚酯增塑劑的合成及性能研究,中南大學,2013.

      [3] 夏令濤,劉勇,丁玉梅,苑會林,楊衛民,超支化聚合物在熔體靜電紡絲中的應用,塑料,2012,41(6).

      [4] 張新荔,張可青,超支化聚酰胺酯應用研究進展,中國膠黏劑,2009,18(7).

      [5] 劉括,班建峰,羅志輝,梁春杰,譚明雄,啞鈴狀超支化液晶化合物的合成研究,熱固性樹脂,2015,30(1).

      [6] 伊鳳強,趙雄燕,孫占英,超支化聚合物的研究進展,塑料,2015,44(2).

      參考資料(超支化聚酯在涂料方面的應用):

      [1] 童身毅,王黎,超支化聚酯樹脂在涂料中的應用,涂料工業,(2007).

      [2] 任龍芳,郭子東,超支化水性聚氨酯的合成及其應用研究進展,陜西科技大學學報,2014,32(3).

      [3] 王勇,涂料用超支化聚酯的合成及改性,華南理工大學,2013.

      [4] 廖峰,UV固化超支化聚合物的合成及其二氧化硅雜化涂層的制備與性能研究,華南理工大學,2012.

      [5] 王秀霞,超支化聚酯的合成與應用研究,浙江大學,2006.

      [6] 張鵬飛,超支化聚合物的合成與改性及其在涂料上的應用,蘭州理工大學,2012.

      [7] 魏偉,光固化粉末涂料樹脂的合成與應用,北京化工大學,2008.

      [8] 張曉輝,劉棚滔,楊建軍,張建安,吳慶元,吳明元,超支化聚氨酯的合成方法及其在涂料中的應用,涂料工業,2015,45(2).

      參考資料(超支化聚酯在顏料方面的應用):

      [1] 張新荔,張可青,超支化聚酰胺酯應用研究進展,中國膠黏劑,2009,18(7).

      [2] 王志軍,基于超支化聚合物的顏料分散劑,復旦大學,2008.

      [3] 吳軍玲,金佳,超支化聚合物在印染工業中的應用,印染,2009.

      [4] 孫妍,黃靜紅,房寬峻,水性超支化聚酰胺酯分散劑在顏料分散中的應用,印染助劑,2009,26(11).

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