生物可降解塑料的易水解性是一个常见的问题,为了解决这个问题,添加抗水解稳定剂是一种常用的方法。抗水解稳定剂可以与塑料分子中产生的端羧基、端胺基及端羟基反应,生成稳定的无害产物,有效阻止进一步的降解。有许多物质可以用作抗水解剂,例如单体型碳化二亚胺、异氰酸酯类、噁唑啉类化合物、环氧化合物以及其他能终止水解的物质。
(1)碳化二亚胺型抗水解稳定剂
碳化二亚胺是一种含有官能团N=C=N的化合物,可以分为单体型和聚合型两种。单体型碳化二亚胺具有活性高、起效快等优点,而聚合型碳化二亚胺与塑料有良好的相容性,可以提供长期稳定效果。
(2)异氰酸酯、环氧、噁唑啉及酸酐类
异氰酸酯类化合物可以与生物可降解聚合物分子链上的活泼氢发生反应,起到封端作用,抑制活泼氢对聚合物的催化水解。环氧化合物、嗯唑啉以及酸酐类也可以与聚合物分子链上的端羧基与端羟基发生反应,提高聚合物的耐水解性。这些化合物除了具有封端作用外,还可以对聚合物分子链产生扩链、支化、交联作用,适量添加可以提高聚合物的熔体强度,改善聚合物的加工性能和力学性能。
抗水解剂的优点是高效且添加量小,可以广泛应用于聚酯类生物可降解塑料中。但需要注意的是,抗水解稳定剂在聚合物加工过程中的热稳定性以及加工卫生性和安全性。