温度和封端剂MA对PPC分子量的影响

1、温度和封端剂MA对PPC分子量的影响i=ji=i作者：白俊清来源：科技视界2013年第5期白俊清（内蒙古蒙西高新技术集团有限公司，内蒙古鄂尔多斯016014）【摘要】本文考查了不同的加工温度对纯聚碳酸亚丙酯（PPC）黏均分子量的影响，同时考 查了在不同的加工温度下加入不同比例的封端剂马来酸酐（MA）对PPC黏均分子量的影响。结 果表明，纯PPC对温度非常敏感；少量的MA对PPC的封端作用就很明显，MA的适宜加入量以 不超过1： 99为宜。在PPC加工过程中，应加入适量的MA和选择较低的加工温度。【关键词】聚碳酸亚丙酯（PPC）；温度；封端剂马来酸酐（MA）；加工；黏均分子量聚碳酸亚丙酯Poly

2、（propylene Carbonate） PPC是由CO2和环氧丙烷在催化剂作用下聚合 而成的脂肪族聚碳酸酯1-2。数均分子量在一万以上的PPC可用于制备连续薄膜，这类薄膜除 了保持全生物降解性能之外，还具有较好的透明性和很低的氧气透过率，在食品保鲜盒、药品 包装等方面有很大的应用价值3。内蒙古蒙西高新技术集团公司与中国科学院长春应用化学研 究所合作在国际上率先建立了年产3000吨的生产线。按目前的催化体系和生产工艺，最后的纯PPC产品是白色粉末状聚合物2，开发下游制品 如吹膜、吸塑等需要对PPC进行热加工。但PPC加工热稳定性较差，在高温条件下，很容易产 生大分子主链的断裂及从端基开始的解

3、拉链式降解。赖明芳等在热加工过程中用马来酸酐 （Maleic Anhdride MA）对PPC进行封端（PPC： MA=99： 1），使PPC的分子量不降低。MA是 一种有机酸酐，加量较多时在高温下对加工设备有腐蚀作用，加量较少时对PPC起不到封端作 用，因此在加工温度下找出最佳的恤加入量。同时加工温度对纯PPC分子量的影响未见报道。 本研究为温度和封端剂（MA）对PPC分子量的影响。1实验部分1.1主要原料纯PPC粉料 内蒙古蒙西高新技术集团公司；MA 上海长风化工厂1.2主要设备及仪器高速混合机SHR-10A张家港华明机械有限公司同向高速排气式双螺杆挤出机TE-50江苏科亚化工有限公司1.

4、3样品制备E-50双螺杆挤出机有四个加热区和模头，温度设置三组：120C 125C 125C 125C 120C140C 145C 145C 145C 140C160C 165C 165C 165C 160C对纯PPC粉料分别用双螺杆挤出机在此三组温度下挤出造粒，得到三个样品：分别为PA、 PB、 PC。用PPC： MA=99.5： 0.5料，首先在高速混合机中混合均匀，然后在此三组温度下挤出造粒， 得到三个样品：分别为PM1-A、PM1-B、PM1-C。用PPC： MA=99： 1料，首先在高速混合机中混合均匀，然后在此三组温度下挤出造粒，得 到三个样品：分别为PM2-A、PM2-B、PM2

5、-C。用PPC： MA=98.5： 1.5料，首先在高速混合机中混合均匀，然后在此三组温度下挤出造粒， 得到三个样品：分别为PM3-A、PM3-B、PM3-C。用PPC： MA=98： 2料，首先在高速混合机中混合均匀，然后在此三组温度下挤出造粒，得 到三个样品：分别为PM4-A、PM4-B、PM4-C。1.4分子量的测试选择苯作为溶剂，使用乌氏（Ubbelhode）黏度计分别测量纯PPC粉料、PA、PB、PC和 PM1-A、 PM1-B、 PM1-C； PM2-A、 PM2-B、 PM2-C； PM3-A、 PM3-B、 PM3-C； PM4-A、 PM4-B、 PM4-C 的粘均分子量（M

6、n）。2结果与讨论2.1加工温度对纯PPC分子量的影响由于温度在120C以下时，对PPC难加工，而在165C以上无法造粒。因此本研究选择加工 温度为120C165C。纯PPC料在不同温度下加工后粘均分子量（Mn ）如表1所示。未热加工前纯PPC粉料的粘均分子量（Mn） 72000。由表1可知，加工后纯PPC粉料的平 均分子量有很大的降低；温度越高，降低的越多，加工温度在145C以上时，Mn降低为原来的 一半还多，说明纯PPC对加工温度非常敏感。因此在适宜的加工范围内，应选择较低的加工温 度。2.2加入封端剂MA对PPC分子量的影响在不同温度下，加入不同比例的封端剂MA,加工后PPC的粘均分子量

7、(Mn )如表2所示。素不同ifl僵下#衣不同比例MA的所。坷工后的也1代：心明5；听FMi-APMI-BPML-C虬应JTC：MA 二洗 1我A*F住IIMH.FN.M：X,顷IW项湖T海.从表2的数据可以看出，加入少量的MA对PPC的封端作用就很明显；在相同温度加工条件 下，恤加入的量越多，对PPC的封端作用就越强；但恤加入的量大于1： 99时，增大MA的加 入量，对PPC的封端作用没有明显的提高。因此MA的适宜加入量不是越多越好，以不超过1： 99为宜。但Mn最大是PM3-A，这可能是与Mn测试的误差有关从表2的数据还可以看出，在加入的恤量相同的情况下，温度越高，Mn降低的越明显， 说明

8、在高温的情况下，虽然加入了恤，但仍有部分PPC分解了，因此加工温度对PPC的分子量 影响更为显著。因此即使在加入适量的MA的情况下，也应选择较低的加工温度。3结论纯PPC对加工温度非常敏感，温度越高，Mn降低的越多。少量的MA对PPC的封端作用就很明显；在相同温度加工条件下，恤加入的量越多， 对PPC的封端作用就越强。MA的适宜加入量以不超过1： 99为宜。加入的恤量相同的情况下，温度越高，Mn降低的越明显，因此温度对PPC的分子 量影响更为显著。在PPC加工过程中，应加入适量的MA和选择较低的加工温度。【参考文献】Zhilong Quan, Xianhong Wang, Xiaojiang Zhao etc, Copolymerization of CO2 and propylene oxide under rare earth ternary catalyst: design of ligand in yttrium complex, PolymerJ. 2003, 44