二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚物反應(yīng)擠出研究.pdf

1、本課題以雙螺桿為主要反應(yīng)容器，對液態(tài)的二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚物的低聚物(Mn=2000)進(jìn)行反應(yīng)擠出，利用擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯和偶聯(lián)劑進(jìn)行擴(kuò)鏈增強(qiáng)，通過研究機(jī)械結(jié)構(gòu)、加工工藝和配方組成，使液態(tài)的低聚物反應(yīng)成為具備吹塑加工性能的薄膜材料。
　　 本課題研究的共聚物以二氧化碳和環(huán)氧丙烷為主要原料，兼具固化二氧化碳與自降解等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前世界的氣候與能源背景下，應(yīng)用前景非常廣闊。但是目前受到催化劑用量大與合成環(huán)境苛刻雙面因素影響，該共聚物的

2、合成成本非常高昂，生產(chǎn)能力不高。同時由于材料本身的結(jié)構(gòu)，脆性和耐熱性能都非常的差，加工性能不佳。
　　 本課題利用雙螺桿擠出機(jī)做為柱塞流反應(yīng)器，對低分子共聚物預(yù)聚物進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)擠出，然后再通過偶聯(lián)劑進(jìn)一步處理，是該材料實(shí)現(xiàn)低成本和連續(xù)化生產(chǎn)，同時提高材料的加工性能。
　　 本實(shí)驗(yàn)的整個流程都堅持了“使反應(yīng)設(shè)備適合反應(yīng)過程”的原則，通過研究反應(yīng)本身，使用適合反應(yīng)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)，盡力減少副反應(yīng)，使反應(yīng)向我們需要的方

3、向進(jìn)行。
　　 實(shí)驗(yàn)過程以雙螺桿擠出機(jī)為反應(yīng)容器對二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚物、異氰酸酯(MDI)和擴(kuò)鏈劑1，4-丁二醇(BDO)進(jìn)行反應(yīng)擠出擴(kuò)鏈，進(jìn)一步使用單螺桿擠出機(jī)，用偶聯(lián)劑對共聚物進(jìn)行處理進(jìn)一步提高其力學(xué)性能。用萬能材料測試機(jī)和熔融指數(shù)儀分別研究了不同配方和工藝下共聚物的力學(xué)性能和熔融指數(shù)變化，結(jié)果表明，異氰酸酯指數(shù)、擴(kuò)鏈劑用量、螺桿反應(yīng)段溫度以及螺桿的轉(zhuǎn)速，是影響共聚物力學(xué)性能的主要因素。綜合考慮，當(dāng)異氰酸酯指數(shù)R為1.3