用ADR擴(kuò)鏈劑改性——可提高PLA、PBAT性能

聚乳酸（PLA）因其良好的生物相容性和可降解性一直備受關(guān)注，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。目前，PLA的制備主要采用直接縮聚法和開(kāi)環(huán)聚合法。

前者的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，但合成的聚乳酸分子量低、性能差，基本無(wú)實(shí)用價(jià)值；與之相比開(kāi)環(huán)聚合法能夠得到較高分子量的聚乳酸，但此法需對(duì)丙交酯中間體進(jìn)行精制純化，過(guò)程復(fù)雜、能耗大、成本較高。因此如何低成本地合成高分子量聚乳酸就成為了研究的重點(diǎn)。

一、 如何低成本合成高分子量聚乳-------用ADR擴(kuò)鏈劑劑改性！

PLA分子鏈長(zhǎng)支鏈數(shù)量少、相對(duì)分子質(zhì)量低，耐熱性差，且由于加工過(guò)程中存在熱降解、氧化和水解等現(xiàn)象，易造成分子鏈斷裂，使熔體黏度進(jìn)一步降低。這些缺陷的存在限制PLA在工業(yè)上的許多應(yīng)用。因此為了使其能夠更廣泛地被應(yīng)用，需要進(jìn)行適當(dāng)改性，使其滿足不同使用要求。采用擴(kuò)鏈技術(shù)改性可使PLA分子支鏈化，有效提高PLA的相對(duì)分子質(zhì)量，補(bǔ)償加工過(guò)程中相對(duì)分子質(zhì)量的損失，提高熔體強(qiáng)度。擴(kuò)鏈后發(fā)泡是改善PLA發(fā)泡效果的簡(jiǎn)單有效的方法。

二、 ADR擴(kuò)鏈劑性的反應(yīng)原理

ADR擴(kuò)鏈劑是指在PLA分子鏈中引入其它分子鏈或活性官能團(tuán)，以增加PLA分子鏈末端長(zhǎng)度和改變微觀結(jié)構(gòu)，使分子鏈的規(guī)整度降低的改性方式，它可以有效地改善PLA材料的性能缺陷。

1. 德國(guó)BASF公司ADR擴(kuò)鏈劑 與PLA發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)

【多元環(huán)氧擴(kuò)鏈劑(苯乙烯–甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，簡(jiǎn)稱ADR)】

2. 德國(guó)BASF公司ADR擴(kuò)鏈劑與PBAT發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)在PBAT中加入ADR擴(kuò)鏈劑可以使PBAT發(fā)生擴(kuò)鏈反應(yīng)，擴(kuò)鏈反應(yīng)如下圖所示，其中ADR擴(kuò)鏈劑的環(huán)氧基團(tuán)與PBAT中的端羧基和端羥基進(jìn)行反應(yīng)，環(huán)氧基團(tuán)被打開(kāi)反應(yīng)生成醚鍵和酯鍵，ADR上有多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)，端基被反應(yīng)的PBAT作為長(zhǎng)支鏈連接在另一個(gè)PBAT長(zhǎng)鏈上發(fā)生交聯(lián)，而端羧基與環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)含量會(huì)下降。相對(duì)分子質(zhì)量、力學(xué)性能、結(jié)晶溫度升高；

近年來(lái)，擴(kuò)鏈法逐漸成為制備高分子量聚乳酸的一種快速的方法，其優(yōu)點(diǎn)在于少量的擴(kuò)鏈劑便能明顯地提高聚乳酸的分子量，成本較低，且擴(kuò)鏈劑的加入不改變聚乳酸的可降解性，這對(duì)PLA的回收利用同樣有意義。此外，擴(kuò)鏈反應(yīng)的偶聯(lián)作用能夠?qū)υ鲰g改性聚乳酸的多相共混體系進(jìn)行反應(yīng)增容，而通過(guò)擴(kuò)鏈反應(yīng)將功能基團(tuán)引入PLA中則能夠賦予其某種特殊的功能從而使聚乳酸滿足更多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。