扩链剂的原理和作用
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发布时间：2024-10-24 13:21
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时间：2024-10-27 01:36
扩链剂，又称链增长剂，是一种可以与线型聚合物链上的官能团反应，使分子链扩展、分子量增大的物质。这种物质广泛应用于提高聚氨酯、聚酯等产品的力学性能和工艺性能。
在生产过程中，常用的含活泼氢的化合物与异氰酸酯端基预聚物反应，使分子链扩散延长，从而实现树脂的固化成形。其中，2-咪唑烷酮是一种具有亚氨基活性氢的广泛使用的扩链剂。
在聚酯加工工艺中，由于热降解和水解作用，分子质量会降低，端羧基数量增加，从而聚合物的机械和化学性能降低。为了解决这个问题，可以在反应性共混条件下加入双官能团小分子化合物，如双官能团酸衍生物、异氰酸酯、酸酐和环氧化物等。这些双官能团化合物含有容易与羧基、羟基和氨基等反应的官能团，能直接与低分子质量齐聚物反应，在两聚合物链间形成“架桥”，显著增加分子质量，提高体系的粘度，降低端羧基含量。
通过调整和控制聚酯类塑料的特性粘度，可以恢复和改善机械性能、热性能、加工性能和光学平衡性。这种扩链剂主要用于PET、PBT、PC、PA、TPU以及可生物降解材料PLA、PBS、PHA、PHB、PCL等高分子缩聚物的加工和回收。
PET、PBT、PC、PA、TPU以及可生物降解材料PLA、PBS、PHA、PHB、PCL等高分子缩聚物，水解作用是产生降解的主要原因，其结果导致材料性能变坏，在多种有使用要求的场合不能再回收利用。
扩链剂的活性基团环氧基和热塑性工程塑料的反应基团（羟基、羧基、氨基、硫醚基）发生链接反应，在合成、加工、重复加工和回收过程中重新偶合降解的分子链，提高重均分子量，从而提高、恢复或部分恢复材料的性能，使得回收塑料的性能接近原生料的性能。
当使用简单的加工设备加工添加了扩链剂后，低特性粘度IV的缩聚树脂，将增加IV20-40%，并产生以下效果：提高分子量，增加熔体粘度；可以最大限度提高分子量和支链结构；提高对水解作用的稳定性；改进再造粒、再利用材料的加工稳定性；提高熔体强度，提高薄膜吹塑的生产率；改善不同缩聚物材料之间的相容性；缩短PET聚合过程中的聚合时间。
