Page 38 - 《橡塑技术与装备》2021年6期（3月下半月 塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

影响。 1.3 PBS 改性材料的制备
1.3.1 扩链改性材料的制备
1 实验部分 实验所用的扩链剂为甲苯 2,4- 二异氰酸酯
1.1 实验设备 （TDI）。准确称量干燥的 PBS 树脂 55 g，加入到哈克
主要实验仪器见表 1。 转矩流变仪的密炼室中，迅速挤压料杆，约 3 min 后
表 1 实验仪器一览表 树脂熔融，称取一定量的 TDI，滴加到熔融体系中，
设备名称 设备型号 生产厂家 反应 10 min 后取出样品。实验设定转子转速为 30 r/ min，
乌式黏度计 R=0.4-0.5 上海隆拓仪器设备有限公司
索式抽提器 M291639 安徽沃特仪器有限公司 实验温度为 125 ℃。
哈克转矩流变仪 PolylabRC•300P 德国 Thremo Electron 公司 1.3.2 交联改性材料的制备
哈克旋转流变仪 RS6000 德国 Thremo Electron 公司
分析天平 JY3002 上海精密科学仪器有限公司 实验所用的交联剂为过氧化苯甲酰（BPO），且
毛细管流变仪 Rh2100 L/D=36 Bohlin Instruments 公司
25 t 平板硫化机 8477 国营青岛化工机械厂 用量较少，为了使 BPO 能与 PBS 树脂充分接触并反应，
50 t 平板硫化机 XLB-D 湖州宏侨橡胶机械有限公司 先将 BPO 溶于少量丙酮中，待准确称量 55 g 干燥的
冲片机 MZ-4102 江都市明珠试验机械厂
微机控制电子万 CMT4503 深圳新三思材料检测有限公 PBS 树脂且在哈克密炼室完全熔融后，向体系中加入
能实验机 司
差示扫描量热仪 DSC204F1 NETZSCH 溶于丙酮的 BPO，反应 25 min 后取出样品。实验设
定转子转速为 30 r/min，实验温度为 125 ℃。
1.2 实验试剂
主要实验试剂见表 2。
2 实验结果与讨论
表 2 实验试剂一览表
2.1 PBS 扩链反应方程
仪器名称 纯度 生产厂家
聚丁二酸丁二醇酯（PBS） KHPBS 海尔科化工程材料中心 由于 TDI 含有两个高度不饱和的异氰酸酯
甲苯 2,4- 二异氰酸酯 (TDI) 实验试剂 天津市福晨化学试剂厂 基 -NCO，具有很高的反应活性，与 PBS 分子链端的
过氧化苯甲酰（BPO） 化学纯 上海天莲精细化工有限公司
丙酮 化学纯 天津市北方天医化学试剂厂 羟基很容易发生扩链反应，生成氨酯基，使分子量显
三氯甲烷 分析纯 天津市北方天医化学试剂厂
著提高。反应方程式如下 ：
OCN NCO + H O(CH ) OOC(CH ) COO(CH ) O H

CH 3 2 4 2 2 2 4 n
H H

H O(CH ) OOC(CH ) COO(CH ) O n OCN NCO O(CH ) OOC(CH ) COO(CH ) O n H
2 2
2 4
2 2
2 4
2 4
2 4
CH 3
2.2 TDI 用量对体系特性黏数的影响
图 1 为 TDI 用量对改性 PBS 材料特性黏度数 [η]
的影响曲线。从图中可以看出，纯 PBS 的特性黏数比
较低，TDI 加入量较少时，特性黏数没有发生太大的
变化，随着 TDI 用量的增加，体系的特性黏数 [η] 呈
现出逐渐增大的趋势。
扩链反应后，PBS 的分子链变长，并且引入了空
间位阻较大的苯环结构，分子链之间的相互作用增加，
从而使得体系的特性黏度增大 [6] 。由 Mark-Houwink
α
方程 [η]=KM η 可知，当 K 和 α 值为常数时，聚合物
的分子量与特性黏度呈正相关关系。因此，改性 PBS
体系的分子量也会呈现出逐渐增大的趋势。从而得出
图 1 TDI 用量对改性 PBS 材料特性黏度数 [η] 的影响曲
结论，扩链剂 TDI 的加入确实起到了增加 PBS 分子量 线

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