本文關(guān)鍵詞：PBS及其共聚物的合成與表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高分子材料的應(yīng)用極大方便了人們的生活,但也不可避免的造成了環(huán)境污染,尤其是用在周期較短的農(nóng)業(yè),包裝業(yè)及醫(yī)療產(chǎn)業(yè)中。因此,開發(fā)可降解的高分子材料成為一種必然。目前研究的可生物降解的聚合物中,脂肪族聚酯因其聚合物分子鏈中含有酯鍵,在自然環(huán)境或生物體內(nèi)容易受到進(jìn)攻而斷鏈,進(jìn)而能夠發(fā)生降解,因而是目前研究的熱點(diǎn)。其中聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是熔點(diǎn)較高的一種典型的半晶質(zhì)的熱塑性塑料,其性能優(yōu)異,有很廣的應(yīng)用領(lǐng)域,因此有重要的研究價(jià)值。但是,PBS的性能難以滿足各種不同的要求,所以需要通過改性來進(jìn)一步擴(kuò)大PBS的應(yīng)用范圍。本論文通過共聚和共混改性的方法,來改善PBS的性能,以滿足材料進(jìn)一步的要求。 首先探索了PBS合成條件,通過丁二酸與丁二醇的縮聚反應(yīng)制備出不同端基和分子量的PBS。并研究分子量對PBS的熱學(xué)及生物降解性能的影響。結(jié)果表明結(jié)晶度和熔融焓隨分子量的增大而減小; 通過堆肥生物降解試驗(yàn)研究了分子量的大小對PBS的生物降解的影響,得出隨降解的進(jìn)行,生物降解速度加快;分子量越小的聚酯其生物降解速度越快。 為了改善PBS的熱學(xué)與力學(xué)性能,通過將三種預(yù)聚物PBS、PES、PET進(jìn)行縮聚合成出一種新的可生物降解的共聚物聚(丁二酸丁二醇酯-CO-丁二酸乙二醇酯-CO-對苯二甲酸乙二酯)(PBEST),并通過1H-NMR、DSC、WAXD、TGA、力學(xué)測試、生物降解試驗(yàn)對其組成、結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了表征,結(jié)果表明三種預(yù)聚物在縮聚時(shí)發(fā)生了酯交換,共聚酯的結(jié)構(gòu)趨向無規(guī)共聚物,其晶型和結(jié)晶度隨共聚組成變化。同時(shí)因?yàn)镋T的介入,從而比PBES具有更高的熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性。PBEST綜合了PET具有高的拉伸強(qiáng)度及PBES具有高的斷裂伸長率的特點(diǎn),因而具有優(yōu)異的機(jī)械性能。通過對PBEST堆肥降解測試,發(fā)現(xiàn)其生物降解性能主要 WP=3 受ET的含量影響。 PBS作為一種全降解、高熔點(diǎn)和低成本的聚酯,可用于改良其它聚酯。為了克服PCL低熔點(diǎn),高價(jià)格的缺點(diǎn),用SnOct2作催化劑,合成出了嵌段共聚物PBS-b-PCL。表征了PBS-b-PCL(65%mol)的結(jié)構(gòu)、并研究了其熱學(xué)性能。結(jié)果表明它的熔點(diǎn)比PCL提高,擴(kuò)大了材料的使用范圍。另一方面,驗(yàn)證了AlEt3作催化劑的效率不如SnOct2高。 將PBS和PCL以共混的方式進(jìn)行改性。通過研究PBS/PCL共混體系的結(jié)晶性能,發(fā)現(xiàn)隨PBS含量增加,PCL結(jié)晶度及熔融溫度下降;而PCL不能對PBS的結(jié)晶形成影響。加入相容劑后,PBS使PCL結(jié)晶度及熔融溫度下降的程度加大,PCL在一定范圍內(nèi)降低了PBS的結(jié)晶溫度。 采用毛細(xì)管流變儀研究了PBS/PCL體系的流變性能,結(jié)果表明體系呈現(xiàn)高聚物特有的假塑性流動行為,具有切力變稀的特點(diǎn)。其中PCL含量越高,體系表觀粘度對剪切速率敏感度越大。增容劑的加入沒有改變體系的流動行為,但使體系表觀粘度降低,尤其是在低剪切速率范圍內(nèi)這種變化更為顯著。
【關(guān)鍵詞】：聚丁二酸丁二醇酯 PBEST共聚物 PBS-b-PCL共聚物 PBS/PCL共混物 生物降解 熱性能 結(jié)晶行為 流變性
【學(xué)位授予單位】：四川大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：O631
【目錄】：

• 第一章 緒論10-25
• 1.1引言10
• 1.2生物降解聚合物的定義和分類10-11
• 1.3 生物降解聚合物的生物降解測試方法11
• 1.4 聚丁二酸丁二醇酯及其共聚物和共混物的研究進(jìn)展11-22
• 1.5 本論文的主要研究內(nèi)容22-25
• 1.5.1 PBS的合成與性能23
• 1.5.2 PBS共聚物的合成與表征23-24
• 1.5.2.1 三元共聚物聚(丁二酸丁二醇酯-CO-丁二酸乙二醇酯- CO-對苯二甲酸乙醇二酯)的合成與表征23
• 1.5.2.2 嵌段共聚物PBS-b-PCL的合成與表征23-24
• 1.5.3 PBS/PCL共混體系24-25
• 1.5.3.1 熱性能和結(jié)晶性能24
• 1.5.3.2 流變性能研究24-25
• 第二章 聚丁二酸丁二醇酯的合成與性質(zhì)25-38
• 2.1 引言25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-28
• 2.2.1 原料及試劑25
• 2.2.2 PBS的合成25-26
• 2.2.3 PBS的表征26
• 2.2.4 PBS的熱學(xué)性能測試26-27
• 2.2.4.1 試樣的制備26-27
• 2.2.4.2 DSC測試27
• 2.2.5 生物降解性能測試27-28
• 2.2.5.1 試樣的制備27
• 2.2.5.2 測試條件及標(biāo)準(zhǔn)27-28
• 2.3 結(jié)果與討論28-36
• 2.3.1 PBS 的合成28-30
• 2.3.1.1 加入的酸醇比例28-29
• 2.3.1.2 催化劑量對產(chǎn)物粘度的影響29-30
• 2.3.1.3 縮聚反應(yīng)溫度對產(chǎn)物粘度的影響30
• 2.3.1.4 放大合成PBS30
• 2.3.2 PBS 的表征30-32
• 2.3.2.1 IR 表征31-32
• 2.3.2.2 1H-NMR 表征32
• 2.3.3 PBS的熱學(xué)及結(jié)晶性能測試32-35
• 2.3.4 樣品的重量隨時(shí)間的變化35-36
• 2.4 小結(jié)36-38
• 第三章 聚(丁二酸丁二醇酯-CO-丁二酸乙二醇酯-CO-對苯二甲酸乙二醇酯)的合成與表征38-54
• 3.1 引言38
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分38-41
• 3.2.1 主要原料38-39
• 3.2.2 預(yù)聚物的合成39-40
• 3.2.2.1 PBS 的合成39
• 3.2.2.2 PES 的合成39
• 3.2.2.3 PET 的合成39-40
• 3.2.3 共聚物的合成40
• 3.2.4 表征40-41
• 3.2.5 性能測試41
• 3.2.5.1 生物降解性能41
• 3.2.5.2 力學(xué)性能41
• 3.3 結(jié)果與討論41-53
• 3.3.1 共聚物的合成42-43
• 3.3.2 共聚酯的結(jié)構(gòu)表征43-45
• 3.3.3 共聚酯的熱學(xué)性能45-48
• 3.3.4 WXRD 及晶體結(jié)構(gòu)48-50
• 3.3.5 生物降解試驗(yàn)50-52
• 3.3.6 力學(xué)測試52-53
• 3.4 小結(jié)53-54
• 第四章 其他共聚物的合成與表征54-65
• 4.1 引言54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分54-57
• 4.2.1 原料與試劑54-55
• 4.2.2 ε- CL的純化55
• 4.2.3 AlEt3無水甲苯溶液的配制55
• 4.2.4 SnOct2無水甲苯溶液的配制55
• 4.2.5 端羥基的PBS 的合成55
• 4.2.6 嵌段共聚物PBS-b-PCL的合成55-56
• 4.2.7 嵌段共聚物PBS-b-PCL的純化56
• 4.2.8 表征56
• 4.2.9 無規(guī)共聚物PBS-co-PET- co-PCL 的合成與表征56-57
• 4.2.9.1 無規(guī)共聚物PBS-co-PET- co-PCL (3/6/1(mol/mol))的合成56-57
• 4.2.9.2 共聚物PBS-co-PET- co-PCL (3/6/1(mol/mol))的表征57
• 4.3 結(jié)果與討論57-63
• 4.3.1 嵌段共聚物PBS-b-PCL的合成57-60
• 4.3.2 嵌段共聚物PBS-b-PCL的結(jié)構(gòu)表征60
• 4.3.3 嵌段共聚物PBS-b-PCL的熱性能表征60-62
• 4.3.4 共聚物PBS-co-PET-co-PCL的表征62-63
• 4.4 小結(jié)63-65
• 第五章 PBS/PCL共混體系的熱性能和結(jié)晶性能65-75
• 5.1 引言65
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分65-66
• 5.2.1 PCL的合成65
• 5.2.2 PBS 的合成65-66
• 5.2.3 嵌段共聚物PBS-b-PCL的合成66
• 5.2.4 共混樣品制備66
• 5.2.5 動態(tài)DSC分析66
• 5.3 結(jié)果與討論66-72
• 5.3.1 PBS/PCL體系的結(jié)晶度變化66-68
• 5.3.2 PBS/PCL/相容劑體系的結(jié)晶度變化68
• 5.3.3 PBS/PCL體系的其他熱性能分析68-70
• 5.3.4 PBS/PCL/相容劑體系的其他熱性能分析70-72
• 5.4 PBS/PCL、PBS-b-PCL和PBS-co-PCL的熱性能比較72-73
• 5.5 小結(jié)73-75
• 第六章 PBS/PCL體系的流變性能研究75-79
• 6.1 引言75
• 6.2 實(shí)驗(yàn)部分75-76
• 6.2.1 PBS、PCL及相容劑制備75
• 6.2.2 PBS/ PCL共混體系的制備75
• 6.2.3 毛細(xì)管流變儀分析75-76
• 6.3 結(jié)果與討論76-78
• 6.3.1 PBS/PCL共混體系表觀粘度對切變速率的依賴性76-77
• 6.3.2 PBS/PCL/ PBS-b-PCL共混體系表觀粘度對切變速率的依賴性77-78
• 6.4 小結(jié)78-79
• 主要結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 聲 明86-87
• 致謝87

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許新建;生物可降解脂肪族/芳香族共聚酯（PBST）纖維的制備及其性能研究[D];東華大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：PBS及其共聚物的合成與表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：323665