聚碳酸亚丙酯(PPC)熔融共混改性研究进展

2024年聚碳酸亚丙酯（PPC）市场发展现状引言聚碳酸亚丙酯（PPC）是一种新型的可降解聚合物，由于其优良的物理性质和环境友好的特点，在近年来得到了广泛的关注和应用。

本文将对聚碳酸亚丙酯市场的发展现状进行分析和总结。

聚碳酸亚丙酯的特性聚碳酸亚丙酯具有以下特性：- 可降解性：聚碳酸亚丙酯可以在自然环境下降解，减少对环境的污染； - 耐热性：聚碳酸亚丙酯具有良好的耐热性能，适用于高温环境下的应用； - 机械性能优异：聚碳酸亚丙酯具有高强度和刚性，适用于各种应力条件下的使用； - 耐化学性：聚碳酸亚丙酯对多种化学物质具有良好的耐腐蚀性；聚碳酸亚丙酯市场现状市场规模聚碳酸亚丙酯市场在过去几年中保持着稳定的增长态势。

根据行业报告数据显示，2019年全球聚碳酸亚丙酯市场规模达到了XX万吨，并预计在未来几年中将保持约XX%的年增长率。

应用领域聚碳酸亚丙酯在各个领域都得到了广泛的应用。

以下为聚碳酸亚丙酯主要应用领域的简要介绍：1.医疗器械领域：聚碳酸亚丙酯用于制造医疗器械和医用耗材，例如注射器、输液器等。

其优良的耐热性和可降解性能使得其成为一种理想的材料选择。

2.包装领域：聚碳酸亚丙酯在包装领域具有广泛的应用，尤其是食品包装。

其可降解性能和对食品的安全性能得到了市场的认可。

3.汽车工业：聚碳酸亚丙酯在汽车工业中用于制造零部件，如车身外壳、内饰件等。

其机械性能优异，能够满足汽车工业对材料强度和耐热性的要求。

4.其他领域：聚碳酸亚丙酯还在电子产品、建筑材料等领域得到了应用，并且在新能源领域的应用也正在逐渐增加。

市场驱动因素聚碳酸亚丙酯市场的发展受到以下因素的驱动：1.环保意识的提升：随着环保意识的增强，可降解材料的需求不断增加，聚碳酸亚丙酯作为一种环境友好的材料，受到了市场的青睐。

2.新技术的推动：聚碳酸亚丙酯在生产工艺和功能性方面的不断创新和提升，为市场发展提供了更多的机遇和可能性。

3.应用领域的拓展：聚碳酸亚丙酯在各个领域的应用拓展，为市场的发展带来了更多的商机。

表1
样品 PPC / AL10 PPC / AL20 PPC / AL30 PPC / AL40 PPC / CLS10 PPC / CLS20 PPC / CLS30 PPC / CLS40
将木
质素与聚丙烯 （ PP ） 共混， 并与添加三聚氰胺、 磷 酸二氢铵等阻燃剂的共混体系做了比较 ，证明木质素 的添加提高了 PP 的热稳定性， 降低了热释放速率。 Fernandes 等［7-8］将硫酸盐木质素 （ KL ） 和聚乙烯醇 （ PVA） 溶 于 二 甲 基 亚 砜 （ DMSO ） 中， 压 制 成 膜， PVA 与 KL / PVA 共混膜的 TG 和 DSC 曲线是完全不同 的，这说明 KL 的存在在一定程度上防止了 PVA 的大 幅度热降解， 提高了热稳定性。 周兵等
［2］
用 PPC 和聚乙二醇 （ PEG ） 通过溶剂共混制
［3］
1 1. 1
实
验 实验原料
备出一种可 降 解 的 脂 肪 族 聚 碳 酸 酯 复 合 薄 膜 材 料 ， 提高了 PPC 的热性能 。 Jiao Jian 等 通过熔融共混 法制 备 了 性 能 优 良 的 PPC / 乙 烯 和 乙 烯 醇 共 聚 物 （ EVOH ） 复合 材 料 ， 当 复 合 材 料 中 EVOH 质 量 分 数大于 30% 时 ， 材料的拉伸强度和热稳定性都得到 大幅度提高 ， 同时也加速了 PPC 降解的作用 。 Pang Maizhi 等［4］通过熔融共混法制备的全降解 PPC / 聚丁 二酸 丁 二 醇 酯 （ PBS ） 共 混 复 合 材 料 也 得 到 了 与 PPC / EVOH 复合材料类似的性能规律 。 Ge XC 等［5］ 用未改性的廉价玉米淀粉来增强 PPC ， 开发了一种 全降解 、 力学性能好的复合材料 。 木质素是一种可再生、 可降解的天然高分子物 质，T g 在 100 ～ 180℃ 之间， 具有良好的耐热性。 作 为制浆造纸工业的副产品，每年产生的大量碱木质素 （ AL） 和木质素磺酸盐有待利用。 AL 由烧碱法或硫 酸盐法化学制浆而得， AL 疏水但可溶于碱性介质， 具有较低的硫含量和较高的反应活性 。木质素磺酸钙 （ CLS） 是亚硫酸盐法木浆的副产品， 由木质素经磺 化，再用Ca（ OH） 2 中和、蒸发、干燥制得， CLS 可溶 于各种 pH 值的水溶液中，不溶于有机溶剂。 将木质 素与其他材料共混可以制得性能优异的复合材料 ，同 时可减轻造纸废液对环境的污染。 Chirico 等

二氧化碳共聚物的扩链改性摘要聚碳酸亚丙酯（Poly propylene carbonate, 简称PPC），又名聚甲基乙撑碳酸酯，是）和环氧丙烷（PO）为原料合成的一种热塑性可生物降解的环保型材料。

以二氧化碳（CO2与其他聚酯相较，PPC 价钱低廉，能够完全降解，加上其优良的气体阻隔性和生物相容性，PPC普遍应用于肉制品保鲜膜、可降解泡沫材料、食物包装材料等。

但 PPC 的玻璃化转变温度较低，材质柔软。

端羟基的存在使得 PPC 容易发生“解拉链式”降解，阻碍其加工和利用性能。

因此，对 PPC 进行物理或化学改性，通过扩链反映提高其分子量或降低熔融指数，提高其力学性能和热性能，具有较大的实际意义。

本文要紧研究PPC的扩链改性，采纳熔融聚合的方式，将二氧化碳共聚物PPC、甲苯二异氰酸酯（TDI）和扩链剂一、4-丁二醇（BDO）混合进行扩链反映。

通过特性黏度法测定共混物的分子量，利用红外测定共混物的结构，利用热分析仪研究共混物的热性能，利用全能拉力机测定其力学性能。

最终取得具有良好力学性能和耐热性能的高分子量的产品。

关键词：聚碳酸亚丙酯；PPC；甲苯二异氰酸酯；TDI；一、4-丁二醇；BDO；玻璃化转变温度；端羟基；熔融指数；力学性能；热性能Chain Extension Modification of CarbonDioxide CopolymerAbstractPoly propylene carbonate(PPC for short), is also called poly methyl ethylene carbonate. PPC is a kind of thermoplastic and biodegradable environment friendly) and propylene oxide(PO). materials which is composed of carbon dioxide(CO2Compared with the other polyesters, PPC is much cheaper and it can be completely degraded. Besides, PPC has excellent gas barrier properties and biocompatibilities. Therefore, PPC is widely used in meat preservative film, biodegradable foams, food packaging materials etc. But the glass transition temperature of PPC is low, which makes it very soft. The exist of hydroxyl terminated makes it easy for PPC to degrade with the form of “unravelleding chain”which affects its processing and functional performance. Consequently, it has great practical significance on the physical or chemical modification of PPC, improving the molecular chain or reducing the fusion index through the chain extension reaction.This article is focus on the research of the chain extension of PPC. We will mix carbon dioxide copolymer(PPC), toluene diisocyanate(TDI) and 1, 4- butanediol(BDO) to carry out chain extension reaction by using the method of melt polymerization, determining the molecular weight of blends with gel permeation chromatography(GPC) and the structure with infrared spectrometry and nuclear magnetic resonance. Thermal properties of blend will be studied by thermal gravimetry(TG) and the mechanical properties will be determined by the universal tensile machine. One high molecular weight product that has good mechanical properties and heat resistance will be synthesized in the end.Keywords：Poly propylene carbonate; PPC; Diisocyanate; TDI; 1, 4- butanediol; BDO; Glass transition temperature; Hydroxyl terminated; Fusion index; Mechanicalproperty; Thermal property; thermal gravimetry; TG目录摘要........................................................ 错误!未定义书签。

内容摘要
聚碳酸亚丙酯（Poly propylene carbonate）,英文缩写PPC，又称为聚甲基乙撑碳酸酯。

因其具有光降解和生物降解性，同时还具有优良的阻隔氧气和水的性能，可用作工程塑料、生物降解的无污染材料、一次性医药和食品包装材料、胶黏剂以及复合材料等。

但由于PPC存在着许多缺陷，限制了其广泛应用，目前通过改性来拓宽PPC 的应用范围成为研究热点。

常见的改性方法有共聚改性与共混改性。

目前关于聚碳酸亚丙酯耐热改性研究报道较少，大多数为关于PPC的合成研究。

本实验采用熔融法使用马来酸酐、均苯四甲酸酐、过氧化二异丙苯、甲苯二异氰酸酯作为封端剂对PPC进行封端处理，经过机械共混-热压成型等工艺制得复合材料，通过维卡软化温度、差热分析、红外分析、冲击强度、拉伸强度、等性能测试，研究分析了复合材料的热性能及机械性能变化。

结果表明：封端剂的加入对复合材料的性能有着一定的影响，适量马来酸酐，均苯四甲酸酐，过氧化二异丙苯及甲苯二异氰酸酯的加入，使PPC复合材料的维卡软化温度得到不同程度的提高。

关键词：聚碳酸亚丙酯，耐热，封端改性，熔融法。