本文選題：生物降解高分子 + 生物基�。� 參考：《北京化工大學》2017年博士論文

【摘要】：聚丁二酸乙二酯(PES)是一種具有良好發(fā)展前景的生物降解聚酯,其力學性能優(yōu)異,原料可從生物質資源中獲取,因此逐漸受到越來越多的關注。為拓寬其應用范圍,使其可以滿足不同方面的需求,本學位論文通過共聚的方法對其改性,得到系列不同結構和性能的生物基PES共聚酯,并系統(tǒng)研究了共聚單體種類和含量對PES結晶行為和性能的影響規(guī)律。具體的研究結果如下:1.聚(丁二酸乙二酯-co-辛二酸乙二醋)(PESSub)體系通過熔融縮聚法合成了高分子量的PESSub共聚酯,并研究了辛二酸乙二酯(ESub)含量變化對PESSub性質和性能的影響規(guī)律。PESSub具有良好的力學性能,ESub含量的增加有效提高了樣品的斷裂伸長率,也使其楊氏模量有所下降。同PES相比,PESSub在堿性條件下的降解速率更低。在等溫冷結晶過程中,PESSub和PES的結晶機理相同,樣品的等溫冷結晶速率隨ESub含量的增加逐漸降低。此外,聚辛二酸乙二酯在所研究的溫度范圍內為典型的雙環(huán)帶球晶,并發(fā)生結晶方式Ⅲ到結晶方式Ⅱ的轉變。2.聚(丁二酸乙二酯-co-癸二酸乙二酯)(PESSe)共聚體系成功制備了全生物基PESSe共聚酯,并研究了其力學性能、降解行為和結晶行為。PESSe共聚酯具有較高的熱穩(wěn)定性和良好的力學性能,隨著癸二酸乙二酯(ESe)含量的增加,樣品的斷裂伸長率增加,屈服強度和楊氏模量降低。ESe含量的增加有效阻礙了 PESSe在堿性條件下的降解過程,樣品降解后的表面粗糙程度也隨ESe含量的增加而逐漸減小。隨著ESe含量的增加,PESSe的熔點和平衡熔點逐漸下降,但是其鏈段運動性有了明顯提升。提高ESe含量并不改變PESSe的等溫熔體結晶機理,但降低了其等溫熔體結晶速率。同一結晶溫度下,PESSe的成核密度和球晶生長速率均隨著ESe含量的增加而下降。與PES相比,PESSe的非等溫冷結晶能力較差,且隨著ESe含量的增加,樣品結晶能力逐漸減弱。Ozawa方程可以較好地處理PES和PESSe的非等溫冷結晶過程。通過對比共聚單體鏈長對PES基共聚酯結晶行為和降解行為的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)PESSub共聚酯的結晶速率較快,而PESSe共聚酯的鏈段運動性更好。共聚單體鏈長的增加可以減緩PES基共聚酯在堿性條件下的降解過程。因此,改變共聚單體結構和含量可有效調節(jié)PES基共聚酯的性質和性能。3.聚(丁二酸乙二酯-co-丁二酸異山梨酯)(PEIS)共聚體系通過引入剛性單體異山梨醇,合成了全生物基的PEIS共聚酯,并研究了丁二酸異山梨酯(IS)含量對PEIS熱性質、結晶行為和球晶形貌的影響規(guī)律。IS組分的引入提高了 PEIS的玻璃化轉變溫度,降低了其熔點和平衡熔點。PEIS和PES的晶體結構相同,樣品的結晶度隨IS含量的提高逐漸下降。同PES相比,PEIS的等溫熔體結晶速率較低。在相同的結晶溫度下,IS含量增加時,PEIS的成核密度和球晶生長速率也隨之下降。另外,PEIS共聚酯和PES均發(fā)生結晶方式Ⅲ到結晶方式Ⅱ的轉變,IS含量提高時,樣品的結晶方式轉變溫度隨之降低。4.含有正辛基支鏈的支化PES體系設計并制備了含有正辛基支鏈的支化PES,研究了支鏈的引入及其含量變化對PES熱性質、結晶行為、流變行為和降解行為的影響。支鏈的引入不影響PES的晶體結構,只降低了其結晶度。引入支鏈提高了 PES的鏈段運動性,降低了其熔點和熔融焓。同線形PES相比,支化PES的等溫熔體結晶速率和球晶速率生長速率也較低,但是支化PES和線形PES的等溫熔體結晶機理相同。線形PES和支化PES均是典型的非牛頓流體,引入支鏈明顯降低了 PES的動態(tài)復黏度、儲能模量和損耗模量。此外,引入支鏈后明顯延長了 PES在堿性環(huán)境下的使用時間。本學位論文制備了系列不同結構和性能的PES基共聚酯,這些共聚酯力學性能和降解性能良好,并可以通過共聚單體的種類和含量進行調控。本研究對PES基共聚酯結構與性能的關系有了進一步理解,可為其他生物降解聚酯的研究提供借鑒作用。
[Abstract]:A biodegradable polyester with high molecular weight was prepared by melt polycondensation , and its mechanical properties , degradation behavior and crystallization behavior were studied . A branched PES containing n - octyl branched chain was designed and prepared . The effects of branching and its content on the thermal properties , crystallization behavior , rheological behavior and degradation behavior of PES were studied .
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O633.14

【參考文獻】

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2 夏亞棟;;綠色包裝材料PLA(聚乳酸)[J];上海包裝;2016年02期

3 段榮濤;董雪;李德福;汪秀麗;王玉忠;;含異山梨醇的全生物基PBS嵌段共聚酯的制備及性能[J];高分子學報;2016年01期

4 唐一壬;齊治國;張e，

本文編號：2017769