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。由ε-己内酯开环后得到的己内酯衍生物如己内酯改性的多元醇,己内酯丙烯酸单体,己内酯聚合物很成功地用作化学反应中间体和改性剂。
缩聚反应
缩聚反应过程中的小分子副产物(水或醇)不断累积会影响反应的平衡,导致聚合产物PCL的分子量偏低。通过加入溶剂共沸除水、提高聚合温度蒸除或者抽真空脱除副产物等方法,尽管可以在一定程度上提高缩聚产物的分子量,随之而来的却是反应时间过长、生产成本增加、安全风险提高、聚合产品黄变以及分子量分布变宽等一系列问题。因此,缩聚法制备PCL主要出现在缩聚反应机理及催化效果评价等理论研究当中。
开环聚合
相比之下,以ε-己内酯为原料单体、通过开环聚合反应合成PCL的方法更为高效,开环聚合作为一种链式聚合反应,通过加入特定的引发剂诱导环状单体开环的同时、形成活性中心;活性中心作为活性种,继续进攻其他游离单体开环,从而实现聚合物的链增长。
ε-己内酯开环聚合没有副产物,可控性更好,更容易实现对PCL分子量大小、分子量分布,以及分子结构(嵌段、环状、星型等)等参数的精确调控,是针对各种应用领域所需PCL可控合成的首选方案。
PCL应用于鞋类的鞋包头与鞋后帮部件 图源易生
PCL应用于3D打印
日本大赛璐化学工业株式会社是PCL生产商,该司品种规格繁多,为用户设计配方提供了更多的选择性。作为一种聚酯型的多元醇其主要特点有:较好的机械性能.特别表现在耐磨,弹性恢复性等方面,且与聚醚多元醇相比具较好的耐候性、耐热性的特征,比己二酸型聚酯具有更优异的耐水解性。
官网:https://www.daicel.com/ch/
2.柏斯托
在ε-聚己内酰胺(PCL)的供应和技术发展方面,Perstorp是世界领先企业,该公司以Capa™品牌命名。生物塑料是Perstorp的一个核心重点领域,也是Perstorp对更可持续的未来的愿景的重要组成部分,也是其对更绿色环境的承诺。Capa™热塑性塑料是生物塑料配方的最佳选择,特别是因为它们现在也是欧洲批准的食品接触剂。
官网:https://www.perstorp.com/
3.深圳光华伟业股份有限公司
深圳光华伟业股份有限公司(简称eSUN易生)具备聚己内酯(PCL)连续聚合生产能力,公司已建成年产聚合物10000吨,乳酸酯15000吨,多元醇5000吨,3D打印材料5000吨的生产能力。
官网:http://www.brightcn.net/Company/About-Us
4.湖南聚仁化工新材料科技有限公司
湖南聚仁化工新材料科技是国内首家实现ε-己内酯、聚己内酯多元醇和聚己内酯(PCL)等衍生物成套技术产业化的国家高新技术企业,已建成投产5000吨/年ε-己内酯及其衍生物配套生产装置,目前产能5000吨/年。
官网:http://www.jurenhg.com/
