PBS聚酯的物理性能
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展1、PBS 的结构、性能与应用PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯,是一种脂肪族聚酯,其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯,其分子式: HO-[ CO-( CH2)2-CO-O-( CH2)4-O]n-H ,PBS分子链较柔软,且熔点较低。
PBS于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。
其优异性能主要表现在以下几个方面:(1) 加工性能。
PBS 的加工性能非常好,可在通用加工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工,同时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物,降低成本。
(2) 耐热性能。
PBS 具有出色的耐热性能,是完全可生物降解聚酯中耐热性能最好的品种,热变形温度接近100℃,改性后可超过100℃,满足日常用品的耐热需求,可用于制备冷热饮包装和餐盒。
(3) 力学性能。
与其他生物降解塑料相比,PBS 力学性能十分优异,具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙烯相近的力学性能。
(4) 降解性能与化学稳定性。
PBS 在正常储存和使用过程中性能非常稳定,只在堆肥、土壤、水和活化污泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为二氧化碳和水。
由于PBS 有上述良好的性能,使它在很多方面都有着非常重要的用途。
首先它可用于包装领域,主要有垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子和标签等。
由于PBS 良好的成膜性,另一个重要应用是作为农林业中的农用薄膜,以及各种种植用器皿和植被网等。
其次,在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等还能制成各种成型制品,被用于日用杂品。
与PET 类似,PBS 还可作为纺织材料纺丝加工。
此外,由于具有生物相容性和可降解性,PBS 还可应用于医用制品中的各种人造材料如人造软骨、缝合线、支架等。
2、PBS 的工业化生产2.1 国外PBS 产品早在上世纪30 年代,Carothers 就已经成功制备出了PBS,但由于受当时工艺条件的限制,制得的PBS 分子量小于5000,无法用作实际材料。
天然高分子聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展
天然高分子/聚丁二酸丁二醇酯复合材料研究进展摘要:聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种热塑性脂肪族聚酯,因力学和生物降解性良好等优点而具有广泛应用前景。
但其力学和热学性能仍存在拉伸强度和耐热温度较低等缺陷,而限制了其应用,通过物理改性是提高其性能的重要研究方向之一。
本文综述了近年天然高分子/PBS复合材料制备和性能研究,并对天然高分子/PBS复合材料的发展作了总结和展望。
关键词:聚丁二酸丁二醇酯;天然高分子;共混改性A review of the blend of Poly(ButyleneSuccinate)/natural polymersAbstract: Due to its biodegradable, mechanical properties, Poly(butylene succinate)(PBS) is widely applied in the fields such as plastic, medicine and so on. However, the mechanical and thermal properties of PBS, such as tensile strength and heat distorted temperature can not meet the application requirement. To increase the thermal and mechanical properties of PBS, method such as modified PBS by physical blend was adopted. The paper reviewed the new development of the natural polymers/PBS composites, and some suggestions were described to prepare natural polymers/PBS composites with higher mechanical and thermal properties.Key words: Poly(butylene succinate); natural polymers; composites前言聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是由1,4-丁二酸和1,4-丁二醇通过共聚反应合成的半结晶脂肪族聚酯,它具有良好的热塑性、分子柔韧性和生物降解性能等优点,成为最具发展潜力的脂肪族聚酯之一[1-5]。
191系列不饱和聚脂树脂
191 系列不饱和聚脂树脂,系由二元酸(酐)和二元醇(及其缩合物)经酯化反应,缩聚成线性不饱和聚酯树脂,然后经具有交联作用的活性单体溶剂(苯乙烯)所溶解而配制成的透明粘稠液体。
本产品在加入适量引发剂后,能在常温下较快交联固化,成为坚实的固体,可用来粘合多种金属和非金属材料,固化后具有良好的耐水、耐腐蚀等性能。
本型号聚酯树脂,主要用于制造各种工艺品,也可用于粘接玻璃钢制品、宝丽板或作为其它金属、玻璃、陶瓷、木材等的粘合剂用。
为提供使用厂家方便,本型号产品在出厂前已加入适量的促进剂。
质量指标(部分质量指标要根据实际情况填写):1.外观:无色透明粘稠液体2.固体含量:62±%33.粘度:40—60秒(涂4号杯,25C)4.酸值:< 35mgKOH克使用方法(参考配方):树脂引发剂(过氧化甲乙酮液)0.8—2份(若过氧化环己酮糊1.5-4份)促进剂(辛酸钴液)0.5-3份(本型号产品已加入适量,可不必再加)客户应根据使用时的天气温度情况和制作工艺要求,分别称取树脂(促进剂已加入,需要时可自行考虑补加量)、引发剂调和成均匀的树脂胶。
QJ-191不饱和聚酯树脂是一种固化时放热峰低、收缩率小的新型聚酯树脂。
用于制造各种人造大理石制品,如各种规格、形状的卫生洁具、平板和装饰品等。
1、物理性质不饱和聚酯树脂的相对密度在1.11 〜1.20 左右,固化时体积收缩率较大,固化树脂的一些物理性质如下:⑴耐热性。
绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50〜60C, —些耐热性好的树脂则可达120C。
红热膨胀系数a为(130〜150) X 10-空。
⑵力学性能。
不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度。
⑶耐化学腐蚀性能。
不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好,耐有机溶剂的性能差,同时,树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同,可以有很大的差异。
⑷介电性能。
不饱和聚酸树脂的介电性能良好。
2、化学性质不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物,在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键,而在大分子链两端各带有羧基和羟基。
聚丁二酸丁二醇二甘醇酯的合成与性能研究-毕业论文
第一章
1.1
从Staudinger于1932年提出大分子学说,奠定了高分子学科的基础为开始,到1935年杜邦公司成功的合成尼龙66,直至现在短短的70多年时间,高分子材料已经渗透到国民经济各部门和人们生活的各个方面。今天世界合成高分子材料的年产量已经超过1.4亿吨,以体积计,早已超过钢铁,成为人类使用量最大的材料品种,随着高分子学科的不断发展,其重要性也日益凸显。合成高分子材料和钢铁、木材、水泥并称为材料领域的四大支柱。据统计,目前体现发达国家水平指标之一的高分子材料人均年消费量已达80~120公斤。高分子材料的使用量在某种意义上已经成为衡量一个国家工业化程度和人民生活水平的重要标志。
可生物降解高分子材料是指一定条件下能被生物降解的材料。工业化的发展为人类提供了许多新材料,它们在不断改善人类物质生活的同时也带来了大量废物,使人类的生存环境迅速恶化。在众多的环境污染中,高分子废弃物对环境的污染举足轻重,为此开发可降解高分子材料,不失为解决环境污染的重要途径。近年来,可降解高分子材料的研究开发已成为高分子领域的热点之一。可生物降解高分子材料是其中的重要组成部分,随着人们对可生物降解高分子材料的认识的不断深入,开发的途径也变得多种多样。
In this paper, by studying poly butylene / diethylene glycol esters, the most suitable single-butyl tin oxide polymerization catalyst (MBTO), the most suitable molar ratio of 1.15:1, the most suitable etherification temperature, the temperature in order to prepare different butanediol and diethylene glycol ratio of the sample.Then the prepared samples by molecular weight determination, 1H-NMR determination, differential scanning calorimetry (DSC) for thermal performance testing, tensile test, degradation of performance test, the best of butanediol and diethylene glycol the ratio.Be suitable for market needs, high molecular weight, and low cost, excellent mechanical properties; do not pollute the environment of the polymer, according to butylene / diethylene glycolsuccinate(PBDGS).
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备技术及应用前景分析论文
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备技术及应用前景分析论文1聚丁二酸丁二醇酯(PBS)综述1.1聚丁二酸丁二醇酯(PBS)定义聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为一种新型塑料材料,结构是丁二酸与丁二醇经常复分解反应后形成的酯,分子式为:HO-[CO-(CH2)2-CO-O-(CH2)4-O]n-H,具有生物降解性优异、用途广泛等特点,常用于塑料包装、食用餐具、农用薄膜、医用高分子材料等领域。
与其他降解型塑料相比,PBS的成本低、性能良好,能非常好地与其他不同材料进行有效聚合,因此其工业应用前景非常广阔,具有很好的市场与经济价值。
研究表明,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)以二元酸以及二元醇等化学物质为主要原料,通过一系列化学反应而合成。
经过多年的科学实验与工业声场,PBS的加工性能已经比较成熟,可在绝大多数塑料设备上开展任何形式、任何类型加工。
此外,PBS也可以与碳酸钙、淀粉等廉价填料共混,以此来以降低生产质保成本。
研究表明,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)塑料除了具有普通塑料的性能外,同时还具有透明性好、光泽度强以及印刷性能好等多种特点,是目前被公认为最有前景的绿色环保型高分子材料。
具体来说,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能主要表现在以下四个方面:1.3聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的应用由于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的上述性能,使它具有非常广的应用范围。
1.3.1聚丁二酸丁二醇酯(PBS)广泛应用于包装领域,主要有包装垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子、农用薄膜、种植器具与植被网等。
1.3.3由于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有生物相容性与可降解性等特点,从而广泛应用于医疗行业,如用于人造软骨、手术缝合线、手术支架等医用设备。
2聚丁二酸丁二醇酯(PBS)应用的合成工艺化学合成法在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)合成中的应用最广泛,主要有溶液缩聚法、熔融缩聚法、扩链法、酯交换聚合法等。
此外,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)也可采用生物发酵法进行合成,但其成本较高,应用范围不广。
不饱和聚酯树脂理化性能指标表(有关数据参照苯乙烯)
1.1(苯乙烯)
爆炸上限(V%):
6.1(苯乙烯)
易燃易爆危险特性:
其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。
燃烧(分解)产物:
一氧化碳、二氧化碳。
稳定性:
稳定
聚合危害:
能发生
禁忌物:
强氧化剂、酸类。
毒性:
无数据
健康危害:
会刺激皮肤、眼和呼吸道
职业接触限值
最高容许浓度(PC-TWA)(mg/m3)
(未规定)
时间加权平均容许浓度(8小时)(MAC)(mg/m3)
(未规定)
短时间接触容许浓度(15分钟)(PC-STEL)(mg/m3)
(未规定)
危害程度级别
Ⅲ级(中度危害)
危险类别
第3类 易燃液体
数据来源
《危险化学品安全技术全书》(周国泰编,化学工业出版社,1997年)、GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素》、GBZ 230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》等
相对密度(水=1):
相对密度(空气=1):
饱和蒸汽压(kPa):
溶解性:
不溶于水,溶于多数有机溶剂。
临界温度(℃):
374
临界压力(MPa):
4.48
燃烧热(kj/mol):
1915 (苯乙烯)
危
险
特
性
避免接触的条件:
燃烧性:
易燃
建规火险分级:
乙
闪点(℃):
33℃闭杯
自燃温度(℃):
490(苯乙烯)
不饱和聚酯树脂理化性能指标表(有关数据参照苯乙烯)
标
PBS聚酯的物理性能
PBS聚酯的物理性能PBS聚酯是结晶性聚合物,熔点为115C。
北理工所制备的PBS^项理化性能如表1所示.其综合力学性能达到了普通聚丙烯的水平.与日木昭和拓分子公司同类产品Bionolle性能相匚表1: PBS聚酯的物理性能| 2010-7-11 14:47:06 |阅读(14丿|评论Q |阅读全丈》PBS聚酯的合成2010-7-11 14:19:23 阅读12 评论0 112010/07 July11PBS聚酯的合成PBS类聚酯是以脂肪族二酸和二薛为原料,经缩聚反应合成的一类脂肪族聚酯,其代未PBS即以丁二酸和丁二醉为原料合成。
20世纪90年代,日本的昭和高分子公司首先釆用异鼠酸酯作为扩链剂,与二酸二醇经缩聚反应合成的低分子量聚酯反应,制备出高分子量的聚合扬.PBS类聚師才开始作为新型生扬降解垫料引起了广泛的关注。
PBS聚酯的缩聚反应是可逆平衡反应.具有平衡常数小,易生成副产物等特点,传统方法得到的聚合物分子量低,无法单独作为塑料使用。
在缩聚反应之E通过多种途径进行扩链反应或固相聚合以进一步提高其分子董。
北京理工大学,开发出提高分子量的合成新技术,无须进疔扩链反应.通过脂肪族二酸.二醇的缩聚反应直接制备出离分子董的生物降解性聚醐,分子# (Mw)可达2070万,简化了合成工艺,从而降低了成本。
在实验室小试的基础上,利用现有的PET工业装置进行了中试放大实验,先岳在1500L(1000 /年)以及6000L(5000吨/年)间歇式生产线上成功进行了PBS的中试放大实验,获得了稳定的中试合成工艺,并批量合成出性能优良的PBS。
在比基础上,针对PBS聚醐原料和合成工艺的独特性,对现有聚酯生产线进行改造,设计,制造了PBS聚醐半连续合成装.置,以提离生产效率并制备出品履多样化的产品。
(1) 直接酯化一脱二元醇反应该方法是先在较低的反应温度下将二元酸与过量的二元醇进疔酯化,形成有端務基的预聚物,然后在高温.离真空度和催化剂存在的条件下脱除二元醇,从而得到聚醐。
聚丁二酸丁二醇酯 PBS
聚丁二酸丁二醇酯 PBS白色颗粒,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得,树脂呈乳白色,无嗅无味,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解聚合物材料。
具有良好的生物相容性和生物可吸收性;密度1.26g/cm,熔点114℃,根据分子量的高低和分子量分布的不同,结晶度在30~45%之间。
它于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为可广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究热点材料之一,耐热性能好,热变形温度和制品使用温度可以超过100℃。
其合成原料来源既可以是石油资源,也可以通过生物资源发酵得到,PBS是生物降解塑料材料中的佼佼者。
性能特点;聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能介于聚乙烯和聚丙烯之间,可直接做为塑料加工使用。
PBS的典型性能如下表所示:项目 PBS拉伸屈服强度 (MPa) 30伸长率 ( % ) 400悬臂梁缺口冲击强度(kJ/m2) 4弯曲强度 (MPa) 25弯曲模量 (MPa) 400应用范围;聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可以用做垃圾袋、包装袋、化妆品瓶、各种塑料卡片、婴儿尿布、农用材料及药物缓释载体基质等;还有其它涉及到环境保护的各种塑料制品,如土木绿化用网、膜等。
可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。
成型加工方法;聚丁二酸丁二醇酯(PBS)属热塑性树脂,加工性能良好,可以在普通加工成型设备上进行成型加工,加工温度范围140~260℃。
物料加工前须进行干燥,含水率须在0.02%以下。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可以用注塑、吹塑、吹膜、吸塑、层压、发泡、纺丝等成型方法进行加工。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是具有良好可生物降解性能的聚合物,与聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯等可生物降解塑料相比,PBS价格相对较低,力学性能优异,耐热性能好,热变形温度接近100℃,是国内外在生物降解塑料研发方面的重点。
不饱和聚酯树脂的主要特性
不饱和聚酯树脂的主要特性树脂是一种俗称,指制造塑料所用的高分子原料,凡未经加工的任何高聚物都可称为树脂。
聚酯指的是二元羧酸和二元醇经过缩聚反应而成的聚合物。
通用聚酯树脂一般为邻苯型,即采用邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇、乙二醇等常用的材料合成,然后溶解于交联单体苯乙烯中。
聚酯树脂可分为两类:一类是饱和聚酯树脂,其分子结构中没有非芳族的不饱和键,如聚对苯二甲酸乙烯酯。
这是一种热塑性树脂,可以通过喷丝头注射成型得“涤纶”纤维,也可以制成薄模,即“涤纶”薄模。
另一类是不饱和聚酯树脂,其分子含有非芳族的不饱和键,可以适当的引发剂引发交联反应而成为一种热固性树脂,我们以下文中所讲的不饱和聚酯树脂即属此类,有时为方便也称为聚酯。
不饱和聚酯分子在固化前是长链形的分子,其分子量(相对分子质量)一般为100~3000,这种长链的分子可以和不饱和的单体交联而形成具有复杂结构的庞大的网状分子,共有三种形态:1.为大致均匀的连续网状结构;2.为不均匀的连续网状结构,在密度较大的连续网之间有密度较底的链型分子互相联结;3.为不连续网状结构,密度较大的连续网分散与未键和的组分中间。
一般不饱和聚酯树脂固化后主要形成第二种。
不饱和聚酯树脂是增强塑料中使用最普遍的树脂。
在增强塑料领域中,热固性树脂用量占85%~90%(质量分数),不饱和聚酯有特别有利的加工工艺条件,而且价格便宜,不饱和聚酯树脂主要优点如下:(1)工艺性能优良。
这是不饱和聚酯树脂最突出的优点,室温下具有适宜的粘度,可以在室温下固化,常压下成型,固化过程中无小分子形成,因而施工方便,易保证质量,并可用多种措施来调节他的工艺性能,特别适合于大型和现场制造玻璃钢制品。
(2)耐化学腐蚀性:不饱和聚酯树脂与普通金属的电化学腐蚀机理不同,它不导电,在电解质溶液里不会有离子溶解出来,因而对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质有着良好的化学稳定性,特别在强的非氧化性酸和相当广泛的PH值范围内的介质中都有着良好的适应性,过去用不锈钢也对付不了的一些介质,如盐酸、氯气、二氧化碳、稀硫酸、次氯酸钠和二氧化硫等,但现在可以很好的解决,固化后的树脂综合性能良好。
聚己内酯的降解
聚己内酯的降解1. 引言聚己内酯(Polybutylene succinate,PBS)是一种生物可降解的聚酯材料,具有良好的物理性能和生物相容性。
由于其可降解性和环境友好特性,PBS被广泛应用于包装材料、农膜、生物医用材料等领域。
然而,PBS的降解机制和降解速率对于材料的应用和环境影响至关重要。
本文将从PBS的结构、降解机制、降解速率以及降解产物等方面对聚己内酯的降解进行探讨。
2. PBS的结构PBS是由1,4-丁二醇和琥珀酸酯化反应得到的聚合物,其化学结构如下所示:PBS的主链由己内酯单元组成,侧链上含有琥珀酸酯官能团。
这种结构使得PBS具有较好的可降解性。
3. PBS的降解机制PBS的降解主要通过水解反应进行。
水解反应是指PBS分子与水分子发生反应,使链断裂并生成低分子量产物。
水解反应的机理如下:1.水分子进入PBS分子内部,与琥珀酸酯官能团发生酯键断裂;2.酯键断裂后,产生相应的醇和酸;3.醇和酸进一步被细胞内的酶降解,最终转化为二氧化碳和水。
PBS的降解速率受到多种因素的影响,包括温度、湿度、pH值、聚合度等。
较高的温度和湿度会加速PBS的降解速率,而较低的pH值也有利于降解反应的进行。
4. PBS的降解速率PBS的降解速率与其分子量有关。
较低分子量的PBS降解速率更快,因为降解反应更容易在链的末端发生。
此外,PBS的结晶度也会影响降解速率,结晶度较高的PBS降解速率较慢。
降解速率还受到环境因素的影响。
在土壤、水体等自然环境中,微生物的存在会加速PBS的降解速率。
此外,添加催化剂、酶等也可以提高PBS的降解速率。
5. PBS的降解产物PBS的降解产物主要包括二氧化碳、水和低分子量的聚己内酯。
这些产物可以被生物体代谢或进一步降解,从而实现对PBS的完全降解。
降解产物的生成速率和比例受到降解条件的影响。
在自然环境中,降解产物会逐渐释放到周围环境中,最终被环境中的微生物或其他生物体利用。
6. PBS的应用和环境影响PBS作为一种生物可降解材料,具有广泛的应用前景。
pbs是什么材料
pbs是什么材料PBS是一种常见的材料,它是一种聚丙烯酸酯材料,具有许多优良的性能和广泛的应用领域。
在本文中,我们将深入探讨PBS是什么材料,以及它的特性和应用。
首先,让我们来了解一下PBS的基本性质。
PBS是由丙烯酸和丁二醇经过缩聚反应合成的聚合物,它具有优异的耐热性、耐化学性和机械性能。
与其他聚合物相比,PBS具有更高的玻璃化转变温度和热变形温度,因此在高温环境下具有较好的稳定性。
此外,PBS还具有良好的耐候性和耐老化性能,可以在户外环境中长期使用而不会发生明显的性能下降。
另外,PBS还具有较高的拉伸强度和模量,使其在工程塑料领域有着广泛的应用前景。
除了以上的基本性质外,PBS还具有一些特殊的性能,使其在特定领域具有独特的应用优势。
首先,PBS具有良好的生物相容性,可以被生物降解酶降解,因此在生物医用材料领域有着广泛的应用前景。
其次,PBS还具有良好的加工性能,可以通过注塑、挤出、吹塑等多种工艺加工成型,因此在塑料制品领域有着广泛的应用前景。
另外,PBS还具有良好的成型稳定性和表面光洁度,使其在注塑成型和薄膜吹塑领域具有独特的应用优势。
在实际应用中,PBS具有广泛的应用领域。
首先,在生物医用材料领域,PBS 可用于制备生物降解性缝线、缝合线、植入材料等医用器械产品。
其次,在包装材料领域,PBS可用于制备食品包装膜、日化品包装瓶等产品,具有良好的透明度和光泽度。
另外,在汽车零部件领域,PBS可用于制备汽车内饰件、车身外饰件等产品,具有良好的耐热性和耐候性。
此外,在纺织品领域,PBS可用于制备环保型纤维、无纺布等产品,具有良好的柔软性和透气性。
综上所述,PBS是一种具有优异性能和广泛应用领域的材料,具有良好的耐热性、耐化学性和机械性能,具有良好的生物相容性和加工性能,可用于生物医用材料、包装材料、汽车零部件、纺织品等领域,具有广阔的市场前景和应用前景。
希望本文对您了解PBS有所帮助,谢谢阅读!。
聚丁二酸丁二醇酯(pbs)标准
聚丁二酸丁二醇酯(pbs)标准聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种生物可降解的聚合物材料,具有广泛的应用前景。
本文将从PBS的定义、特性、制备方法以及应用领域等方面进行探讨。
首先,我们来了解一下PBS的定义。
PBS是由丁二酸和丁二醇通过酯化反应制得的聚合物,其化学结构中含有酯键。
PBS具有良好的生物相容性和可降解性,因此被广泛应用于医药、食品包装等领域。
接下来,我们来探讨一下PBS的特性。
首先,PBS具有良好的可降解性。
在自然环境中,PBS可以被微生物分解为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。
其次,PBS具有良好的生物相容性。
由于PBS的化学结构与生物体内的天然物质相似,因此在医药领域中可以用于制备生物可降解的医疗器械和药物载体。
此外,PBS还具有良好的物理性能,如优异的柔韧性和耐热性,使其在食品包装领域有着广泛的应用。
那么,如何制备PBS呢?目前,制备PBS的方法主要有两种:化学合成法和生物合成法。
化学合成法是通过将丁二酸和丁二醇在催化剂的作用下进行酯化反应得到PBS。
而生物合成法则是利用微生物发酵的方式,通过将适当的底物添加到微生物培养基中,使微生物合成PBS。
这两种方法各有优劣,可以根据具体需求选择适合的制备方法。
最后,我们来看一下PBS的应用领域。
由于PBS具有良好的可降解性和生物相容性,因此在医药领域中有着广泛的应用。
例如,可以利用PBS制备生物可降解的缝合线、骨修复材料等医疗器械。
此外,PBS还可以用于制备药物载体,将药物包裹在PBS微球中,实现缓释效果,提高药物的疗效。
除了医药领域,PBS还可以用于食品包装领域。
由于PBS具有良好的物理性能和可降解性,可以制备出生物可降解的食品包装材料,减少对环境的污染。
综上所述,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种具有良好可降解性和生物相容性的聚合物材料。
通过化学合成法和生物合成法可以制备PBS,其应用领域广泛,包括医药和食品包装等领域。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视,PBS作为一种生物可降解材料,将在未来得到更广泛的应用。
聚癸二酸乙二醇酯用途
聚癸二酸乙二醇酯用途聚癸二酸乙二醇酯(Polybutylene succinate-co-ethylene succinate,简称PBS),是一种生物降解型合成聚酯材料,由1,4-丁二酸和1,2-乙二醇组成的聚酯单体通过缩聚反应形成高分子链结构。
聚癸二酸乙二醇酯具有良好的生物降解性能和可再生性质,因此在许多领域具有广泛的应用前景。
聚癸二酸乙二醇酯的用途主要体现在以下几个方面:1. 包装材料:由于聚癸二酸乙二醇酯具有良好的可塑性和可吹膜性,可以用于生产各种包装膜、保鲜膜、聚合物袋等。
这种材料的生物降解性能使其可以替代传统的塑料材料,减少对环境的污染,因此得到了广泛应用。
2. 塑料制品:聚癸二酸乙二醇酯可以制备成各种塑料制品,如塑料瓶、塑料容器等。
这些制品可以通过聚合物加工方法制成各种形状,具有较好的物理性能和可加工性能,广泛应用于包装、汽车、建筑等领域。
3. 纺织品:聚癸二酸乙二醇酯可以用于纺织品的制造,可以与棉、麻、丝、羊毛等天然纤维或合成纤维进行混纺,制成各种织物和纺织品。
这些聚酯纺织品具有良好的强度和耐磨性,可以用于制作服装、家居纺织品等。
4. 农业领域:聚癸二酸乙二醇酯可以用于农业领域的覆盖膜、温室薄膜等农膜制品。
这种材料具有良好的透光性和湿度调节性能,可以提供良好的生长环境,促进作物的生长发育。
5. 医疗用品:由于聚癸二酸乙二醇酯具有生物降解性和可耐受医学级别灭菌的特性,因此可以用于医疗器械、缝线、医用包装袋等医疗用品的制造。
这些产品对人体无害,且在使用后可以进行环境友好的处理。
6. 3D打印材料:聚癸二酸乙二醇酯具有较好的热稳定性和可加工性,可以作为3D打印材料的原料。
这种材料可以通过3D打印技术制备成各种复杂的结构,广泛应用于快速成型、原型制作等领域。
总之,聚癸二酸乙二醇酯是一种具有生物降解性和可再生性的合成聚酯材料,具有广泛的应用前景。
它可以用于包装材料、塑料制品、纺织品、农业领域、医疗用品、3D打印材料等多个领域,取得了显著的成果,并在推动可持续发展和环境保护方面发挥了积极的作用。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展.doc
1、 PBS 的结构、性能与应用PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯,是一种脂肪族聚酯,其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯,其分子式 : HO- [ CO-( CH 2) 2-CO-O-( CH 2) 4-O]n-H , PBS分子链较柔软,且熔点较低。
PBS于20世纪 90年代进入材料研究领域,并迅速成为广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。
其优异性能主要表现在以下几个方面:(1)加工性能。
PBS 的加工性能非常好,可在通用加工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工,同时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物,降低成本。
(2)耐热性能。
PBS 具有出色的耐热性能,是完全可生物降解聚酯中耐热性能最好的品种,热变形温度接近 100℃,改性后可超过 100℃,满足日常用品的耐热需求,可用于制备冷热饮包装和餐盒。
(3)力学性能。
与其他生物降解塑料相比, PBS 力学性能十分优异,具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙烯相近的力学性能。
(4)降解性能与化学稳定性。
PBS 在正常储存和使用过程中性能非常稳定,只在堆肥、土壤、水和活化污泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为二氧化碳和水。
由于 PBS 有上述良好的性能,使它在很多方面都有着非常重要的用途。
首先它可用于包装领域,主要有垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子和标签等。
由于PBS 良好的成膜性,另一个重要应用是作为农林业中的农用薄膜,以及各种种植用器皿和植被网等。
其次,在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等还能制成各种成型制品,被用于日用杂品。
与PET 类似, PBS 还可作为纺织材料纺丝加工。
此外,由于具有生物相容性和可降解性,PBS 还可应用于医用制品中的各种人造材料如人造软骨、缝合线、支架等。
2、 PBS 的工业化生产2.1国外PBS产品早在上世纪 30 年代, Carothers就已经成功制备出了PBS,但由于受当时工艺条件的限制,制得的 PBS 分子量小于5000,无法用作实际材料。
不饱和聚酯树脂的性能和应用
不饱和聚酯树脂的性能和应用1概述树脂是一种俗称,指制造塑料制品所用的高分子原料,凡未经加工的任何髙聚物都可称为树脂。
聚酯指的是二元竣酸和二元醇经缩聚反应而成的聚合物。
聚酯树脂可分为两类:一类是饱和聚酯树脂,其分子结构中没有非芳族的不饱和键・如聚对苯二甲酸乙烯酯。
这是一种热舉性树脂,可以通过喷丝头注射成型得“涤纶”纤维,也可以制成薄膜,即“涤纶”薄膜。
另一类是不饱和聚酯树脂,其分子结构中含有非芳族的不饱和键,可用适当的引发剂引发交联反应而成为一种热固性塑料。
本书中所叙述的不饱和聚酯树脂即属此类,为方便起见也常简称聚酯。
不饱和聚酯分子在固化前是长链形的分子,其相对分子质量(以下简称分子嵐)一般为100〜3000,这种长链形的分子可以与不饱和的单体交联而形成具有复杂结构的庞大的网状分子。
不饱和聚酯是增强塑料中使用最普遍的树脂。
在增强塑料领域中,热W.固性树脂用最约占75%,热塑性树脂用址正在增加。
热固性树脂的品种有多种,其中不饱和聚酯用量远远超过其他各种树脂,因为不饱和聚酯具有特别有利的加工工艺条件,而且价格便宜。
例如酚醛树脂价格虽然低于聚酯,但在加工固化时要排出水分,形成蒸汽,必须采用较高的成型压力(一般为8〜30MPa)和升温条件,因而需要较大的压机才能生产。
不饱和聚酯在加工固化时不排出水分或其他副产物,因而可在较低的压力和温度下成型。
实际上,不饱和聚酯大量使用于常温与接触压力卜加工成各种制品,这是其他树脂所不可比拟的。
聚酯和其他两种常用的热固性树脂固化后的性能对比见表卜1。
衰1-1 3种热固性树脂固化后性能对比不饱和聚酯树脂固化后虽然可成为不溶、不熔的热固性材料, 但其力学性能很低,不能满足大部分使用的要求。
如用玻璃纤维增强则成为一种复合材料,俗称玻璃钢。
它具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、电绝缘、透微波等许多优良性能,而且成型方法简单, 可以一次成型各种大型或具有复杂构形的制品,成为一种具有很大优越性的新型材料。
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的降解研究
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的降解研究摘要PBS(聚丁二酸丁二醇酯)由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得,树脂呈乳白色,无嗅无味,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全降解的生物降解性的聚酯塑料。
本文简述了PBS 的基本特性、降解机理和制备方法,对各种PBS 基生物降解材料的特性进行了分析,介绍了PBS 基生物降解材料的研究进展。
关键词聚丁二酸丁二醇酯;PBS 基生物降解材料;降解机理;聚酯塑料Progress of Study on PBS-Based Biodegradable MaterialsAbstract:PoIy( butyIene succinate) are poIyesters with outstanding biodegradabiIity, odorless and tasteless. easying to be decomposited by natural kinds of microorganisms or animal or plant enzyme. This reviewintroduced basic properties,degradation mechanism and preparation methods of poIy(butyIene succinate)as weII as the character of various PBS - based biodegradabIe materiaIs. DeveIopment trends and appIications ofPBS base biodegradabIe materiaIs were described.Key words:PoIy(butyIene succinate);PBS-based biodegradabIe materiaIs;Biodegradation前言可生物降解高分子材料是当前最受人注目的一类生物材料,脂肪族聚酯作为一类重要的化学合成可生物降解高分子,目前研究应用最为广泛,包括聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯以及它们的共聚物等,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是上世纪90年代初开发的一类新型生物可降解塑料,是以二元醇酸为原料通过化学工艺聚合而成的脂肪族聚酯,与其他聚酯相比,具有成本低、力学性能好(介于聚乙烯和聚丙烯之间)和加工性能优异(可在聚乙烯的加工设备上进行加工成型)等优点,它是目前研究的各种可降解高分子材料中最具有成本优势和大规模工业化条件的一种,可望在传统塑料的替代过程中发挥重要的作用。
PBS聚酯的物理性能(2020年整理).pptx
学海无 涯 PBS 聚酯的物理性能
PBS 聚酯是结晶性聚合物,熔点为 115℃。 北理工所制备的 PBS 各项理化性能如表 1 所示,其综 合力学性能达到了普通聚丙烯的水平,与日本昭和高分子公司同类产品 Bionolle 性能相当。
项目
密度 (g/ml)
熔点 (℃)
表 1: PBS 聚酯的物理性能
玻璃化 转变温 度(℃)
降低原料成本, 从而进一步降低 PBS 成本。
生态 和经济双重效应。 3.聚ε-己内酯(PCL)
聚ε-己内酯(PCL)是由ε-己内酯经开环聚合得到的低熔点聚合物,其熔点仅 62℃ 。 PCL 的降解性研究从 1976 年就已开始,在厌氧和需氧的环境中,PCL 都可以被微生物完全 分 解。与 PLA 相比,PCL 具有更好的疏水性,但降解速度较慢;同时其合成工艺简单、成本 较 低。PCL 的加工性能优良,可用普通的塑料加工设备制成薄膜及其它制品。同时,PCL 和 多 种聚合物具有很好的相容性,如 PE、PP、PVA、ABS、橡胶、纤维素及淀粉等,通过共混 , 以及共聚可得到性能优良的材料。尤其是其与淀粉的共混或共聚,既可保持其生物降解性, 又可降低成本,因而深受注目。PCL 与淀粉共混可得到耐水性好的降解塑料,其价格与纸张
聚己二酸丙二醇酯的合成
聚己二酸丙二醇酯的合成聚己二酸丙二醇酯(Polybutylene succinate,PBS)是一种生物可降解的聚酯材料,由己二酸和丙二醇聚合而成。
它具有良好的物理性能和生物降解性能,被广泛应用于塑料制品、纺织品、包装材料等领域。
聚己二酸丙二醇酯的合成通常通过酯交换反应和缩聚反应进行。
首先,将己二酸与丙二醇进行酯交换反应,生成己二酸丙二醇酯单体。
酯交换反应是一种通过酯基交换的方式,将己二酸和丙二醇的酯基互相交换生成己二酸丙二醇酯的化学反应。
在反应中,需要使用催化剂来加速反应速率,常用的催化剂有锡催化剂和钛催化剂。
酯交换反应完成后,得到的己二酸丙二醇酯单体会进行缩聚反应,形成长链的聚己二酸丙二醇酯聚合物。
缩聚反应是一种将单体分子中的酯基与另一个单体分子中的羟基反应,形成酯键并释放出水分子的反应。
缩聚反应需要在高温下进行,并在反应过程中逐渐升温,使反应进行到合适的程度。
同时,还需要在反应中加入催化剂来促进反应的进行。
在聚合反应完成后,得到的聚己二酸丙二醇酯可以通过熔融法或溶液法进行成型加工。
其中,熔融法是将聚合物加热至熔点以上,使其熔化后进行模具成型;溶液法是将聚合物溶解于适当的溶剂中,然后通过溶液浇铸、纺丝等方法进行成型。
成型后的聚己二酸丙二醇酯制品具有良好的机械性能和热性能,可广泛应用于各个领域。
聚己二酸丙二醇酯的合成过程中需要注意控制反应条件,确保反应的选择性和产物的纯度。
一方面,反应温度、反应时间和催化剂用量等参数需要合理控制,以充分发挥反应的效果;另一方面,原料的纯度和催化剂的选择也会对反应结果产生重要影响。
此外,还可以通过添加其他助剂或改变聚合条件来调控聚己二酸丙二醇酯的性能,以满足不同应用领域的需求。
总的来说,聚己二酸丙二醇酯的合成是一项重要的化学工艺,通过酯交换反应和缩聚反应可以得到具有良好性能和生物降解性能的聚合物。
随着对环境保护和可持续发展的要求不断提高,聚己二酸丙二醇酯作为一种生物可降解材料,在替代传统塑料材料方面具有广阔的应用前景。
PBS聚酯的物理性能
PBS聚酯的物理性能PBS聚酯是结晶性聚合物,熔点为115℃。
北理工所制备的PBS各项理化性能如表1所示,其综合力学性能达到了普通聚丙烯的水平,与日本昭和高分子公司同类产品Bionolle性能相当。
表1: PBS聚酯的物理性能作者 | 2010-7-11 14:47:06 | 阅读(14) |评论(0) | 阅读全文>>PBS聚酯的合成2010-7-11 14:19:23 阅读12 评论0 112010/07 July11PBS聚酯的合成PBS类聚酯是以脂肪族二酸和二醇为原料,经缩聚反应合成的一类脂肪族聚酯,其代表PBS即以丁二酸和丁二醇为原料合成。
20世纪90年代,日本的昭和高分子公司首先采用异氰酸酯作为扩链剂,与二酸二醇经缩聚反应合成的低分子量聚酯反应,制备出高分子量的聚合物,PBS类聚酯才开始作为新型生物降解塑料引起了广泛的关注。
PBS聚酯的缩聚反应是可逆平衡反应,具有平衡常数小,易生成副产物等特点,传统方法得到的聚合物分子量低,无法单独作为塑料使用。
在缩聚反应之后通过多种途径进行扩链反应或固相聚合以进一步提高其分子量。
北京理工大学,开发出提高分子量的合成新技术,无须进行扩链反应,通过脂肪族二酸,二醇的缩聚反应直接制备出高分子量的生物降解性聚酯,分子量(Mw)可达20-30万,简化了合成工艺,从而降低了成本。
在实验室小试的基础上,利用现有的PET工业装置进行了中试放大实验,先后在1500L(1000吨/年)以及6000L(5000吨/年)间歇式生产线上成功进行了PBS的中试放大实验,获得了稳定的中试合成工艺,并批量合成出性能优良的PBS。
在此基础上,针对PBS聚酯原料和合成工艺的独特性,对现有聚酯生产线进行改造,设计,制造了PBS聚酯半连续合成装置,以提高生产效率并制备出品质多样化的产品。
(1)直接酯化-脱二元醇反应该方法是先在较低的反应温度下将二元酸与过量的二元醇进行酯化,形成有端羟基的预聚物,然后在高温、高真空度和催化剂存在的条件下脱除二元醇,从而得到聚酯。
生物降解材料PBS材料
PBS降解机理
PBS的降解要经过2个阶段。在一次分解中通过微生物在菌体外分 泌的酶与其表面接触,由表及里顺序进行分解。PBS在一次降解中使 用粉制的酶(脂肪酶),通过水解反应,可很快分解,生成二羧酸、二 元醇类物质以及5聚体以下的低分子量聚酯的混合物。接着是完全分 解过程,在一次分解中生成的低分子量中间生成物被菌体所侵蚀,通 过各式各样的代谢,在透气性好的条件下分解成二氧化碳和水,在透 气性差的条件下则变成了二氧化碳和甲烷。脂肪族聚酯的微生物降解 反应示意如下:
PBS介绍
包装材料
垃圾袋、食品袋、各种瓶子和标签等
农林业用品
农用薄膜、各种种植用器皿、植被网、农 药以及化肥缓释材料
日用杂品
某公司以PBS为主要原料,并填充滑石粉、 碳酸钙,制成各种成形制品
医疗方面 一次性医疗用品、生物医用高分子 材料、药物缓释载体基质
PBS降解机理
材料降解是指在保存期内材料性能不变,而使用后在一定 环境条件下能够被降解。其过程是材料被细菌,霉菌等作 用消化吸收的过程,大致分为两步: 1)微生物向体外分泌水解酶,和材料表面结合,通过水解切 断高分子链,生成分子量小于500 g/mol 以下的小分子量的 化合物 2)降解的生成物被微生物摄入体内,经过种种的代谢路线, 合成为微生物体内所需物质或转化为微生物活动的能量, 最终都转化为水和二氧化碳。
合成方法
脂肪族聚酯的合成方法理论上有生物发酵法和化学合成法两种方法,但是 生物发酵法的成本很高,故PBS的合成绝大部分使用的是化学合成法。化学合 成法又包括直接酯化法和酯交换法。大多数采用直接聚合的方法。
直接酯化法
以丁二酸和丁二醇直接缩聚得到PBS,其合成方法由两步完成:先在较低的反应 温度下将二元酸与过量的二元醇进行酯化,形成端羟基预聚物; 然后在高温、 高真空和催化剂的存在下脱除二元醇,得到PBS聚酯
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PBS聚酯的物理性能
PBS聚酯是结晶性聚合物,熔点为115℃。
北理工所制备的PBS各项理化性能如表1所示,其综合力学性能达到了普通聚丙烯的水平,与日本昭和高分子公司同类产品Bionolle性能相当。
表1: PBS聚酯的物理性能
项目
密度
(g/ml)
熔点
(℃)
玻璃化
转变温
度(℃)
热变形
温度
(℃)
结晶
度
(%)
拉伸强
度
(MPa)
伸长
率
(%)
弯曲
强度
(MPa)
37
弯曲模
量
(MPa)
535
Bionolle 1.25115-309635-403168035630
北理工PBS 1.25115-309635-403643037530
PP0.90170151105531500-1370 HDPE0.95135-60857527650-1070
LDPE0.92110-6083501580016600
作者 | 2010-7-11 14:47:06 | 阅读(14) |评论(0) | 阅读全文>>
PBS聚酯的合成
2010-7-11 14:19:23 阅读12 评论0 112010/07 July11
PBS聚酯的合成
PBS类聚酯是以脂肪族二酸和二醇为原料,经缩聚反应合成的一类脂肪族聚酯,其代表PBS即以丁二酸和丁二醇为原料合成。
20世纪90年代,日本的昭和高分子公司首先采用异氰酸酯作为扩链剂,与二酸二醇经缩聚反应合成的低分子量聚酯反应,制备出高分子量的聚合物,PBS类聚酯才开始作为新型生物降解塑料引起了广泛的关注。
PBS聚酯的缩聚反应是可逆平衡反应,具有平衡常数小,易生成副产物等特点,传统方法得到的聚合物分子量低,无法单独作为塑料使用。
在缩聚反应之后通过多种途径进行扩链反应或固相聚合以进一步提高其分子量。
北京理工大学,开发出提高分子量的合成新技术,无须进行扩链反应,通过脂肪族二酸,二醇的缩聚反应直接制备出高分子量的生物降解性聚酯,分子量(Mw)可达20-30万,简化了合成工艺,从而降低了成本。
在实验室小试的基础上,利用现有的PET工业装置进行了中试放大实验,先后在1500L(1000吨/年)以及6000L(5000吨/年)间歇式生产线上成功进行了PBS的中试放大实验,获得了稳定的中试合成工艺,并批量合成出性能优良的PBS。
在此基础上,针对PBS聚酯原料和合成工艺的独特性,对现有聚酯生产线进行改造,设计,制造了PBS聚酯半连续合成装置,以提高生产效率并制备出品质多样化的产品。
(1)直接酯化-脱二元醇反应
该方法是先在较低的反应温度下将二元酸与过量的二元醇进行酯化,形成有端羟基的预聚物,然后在高温、高真空度和催化剂存在的条件下脱除二元醇,从而得到聚酯。
(2)酯交换反应
以二元酸二甲酯或二乙酯与等当量的二元醇,在催化剂存在的条件下,经高温、高真空度脱甲醇或乙醇得到聚酯。
(3)扩链反应
由于缩聚反应的同时存在着逆方向的解聚反应,其平衡常数较低,在反应过程中需不断地排除小分子物质,以控制化学反应向正方向进行,从而获得所需相对分子质量的聚酯。
但在缩聚反应的过程中,特别是在反应的后期,温度往往超过200℃,脱羧、热降解、热氧化等副反应的发生将是不可避免的,这样就会影响相对分子质量的提高。
为了进一步提高相对分子质量,扩链反应往往是个比较有效的选择。
利用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基或端羧基反应来提高聚酯的相对分子质量。
常用的扩链剂主要有酸酐和二异氰酸酯等。
参考资料:
[1]王晓青:生物降解塑料PBS聚酯的研究进展
[2]
作者 | 2010-7-11 14:19:23 | 阅读(12) |评论(0) | 阅读全文>>
聚丁二酸丁二酯(PBS)
2010-7-4 12:44:40 阅读31 评论0 42010/07 July4。