扩链剂如何改善生物降解材料的性能？全网最易懂

Original 点个关注吧新材料研习社 2022-04-24

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扩链剂是高分子材料加工中常用到的添加剂之一，在生物降解高分子材料中更是发挥着不可或缺的作用。在最热门的两种生物降解材料——聚乳酸PLA、己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物PBAT的改性中，往往能看见扩链剂的身影。

扩链剂能帮助其提高强度和韧性，使降解时间变得容易控制，还能在一定程度上降低成本。

那么，扩链剂到底是如何帮助它们改善性能的呢？我们先来谈谈扩链剂是什么，再来说说扩链剂使塑料改性的机理。

扩链剂是什么

聚合物是由许多高分子链组成的。扩链剂，顾名思义就是把高分子链扩展，把两条或多条链连接在一起，就像现实中用胶水把物体粘合起来。

高分子扩链示意图高分子链连接起来后，与原来相比，链的长度增加了，即链的分子量提高了；而链的数目减少了，即端基的数量减少了。

1、分子量提高

链长度增加会让分子间的作用力增加，而且，链变长以后分子间更容易发生缠结作用，使得分子间难以产生相对移动，想想一条长长的耳机线在包里打结以后，硬掰是很难掰开的。

这就是使用扩链剂以后，材料的强度、韧性、断裂伸长率、抗冲击等机械性能得到提升的原因。

2、端基数量减少

PLA、PBAT等聚酯的链末端存在着羧基，而羧基恰好对聚酯的水解降解有酸催化作用。

聚酯在降解过程中，还能产生更多的羧基，继续催化降解的进行，形成一个降解催化循环，这样一来，整个材料将很快被降解掉。使用扩链剂能减少端羧基的数目，所以产品在使用过程中才不易发生老化、降解。

分子量在适合的范围内才能取得最好的性能，分子量过大的话，无法使机械性能获得进一步提升，还会导致加工困难等问题，所以，扩链剂在加工中的用量也只需1~2份。

在生物降解材料PLA、PBAT中，常使用ADR作为扩链剂，ADR扩链剂具有反应活性高、无毒、副产物少等有点，除了改善材料的机械性能、降解性能外，对加工熔体强度也有改善。欢迎扫描下方二维码购买！

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