新型聚羥基脂肪酸類生物材料的結晶行為及纖維成形研究
發(fā)布時間:2020-06-15 17:32
【摘要】: PHA(聚羥基脂肪酸酯)是一類從菌體中分離出來的新型生物高分子材料,由于其直接從生物體中提取,因而具有良好的生物相容性、生物可吸收性和生物可降解性能,近年來引起可降解高分子材料研究人員的極大興趣。此外由于其高結晶度、高旋光純度以及不含催化劑等特性,也是研究高分子結晶行為的良好模型對象。作為化學纖維的原料,此類材料的初生纖維在固體狀態(tài)表現(xiàn)出的由彈性行為為主向塑性行為為主的轉變直至最后表現(xiàn)為剛性體特征,直接影響著此類纖維的成形加工過程,成為其進一步發(fā)展的瓶頸障礙。 通過研究發(fā)現(xiàn),PHBV(聚羥基丁酸-羥基戊酸酯)在其發(fā)生劇烈快速熱降解的溫度以下仍然有熱降解行為的發(fā)生。隨受熱時間的延長,分子量不斷下降。通過紅外等實驗結果的分析,可以認為該材料是以β消去方式進行降解。 PHBV的球晶生長速度與時間無關,隨溫度的升高有先上升后下降的趨勢,部分樣品在最后球晶速度會再次上升。在球晶的表面出現(xiàn)有同心圓環(huán)狀條紋,經實驗驗證為表面的不平整所導致,形成機理主要可能是結晶過程中的體積收縮。在結晶過程中,PHBV二元共晶中HV(羥基戊酸)組分會受到排斥,結晶溫度的升高會導致HV組分分凝現(xiàn)象的加劇。PHBV在較低溫度下結晶所得樣品的DSC圖譜在低溫區(qū)的次峰在較高結晶溫度時分裂成兩個次峰,分析是由于結晶溫度升高時的分凝現(xiàn)象所致。 PHBV的表觀粘度隨剪切速率的上升下降很快。而溫度的上升導致流變曲線下移,可以認為,在180℃和190℃溫度區(qū)間內的流動性能相對溫度的影響較為穩(wěn)定。剪切速率對流動性能的影響變小。隨HV含量的上升,流變曲線下移,粘度變小。 本論文通過對這種材料表現(xiàn)出的特有流變特征、流動過程中的熱穩(wěn)定性以及結晶特性等深入研究基礎上,在實驗室內設計制造出一種特殊成形加工設備,研究高聚物結構與特殊成形加工工藝條件 新型聚輕基脂肪酸類生物材料的結晶行為退纖維應絲妞竇一一一一一一一一一衛(wèi)鯉乙 的對應關系,探討其特殊的成形機理,最終制備出具有一定物理機 械性能的生物纖維。該課題研制成功將為此類生物材料的加工、應 用開辟一個非常實用的應用領域,并有十分重要的學術意義。 在本論文工作中,建立了通過微型雙螺桿扭矩變化來研究聚合物 的熱降解情況的方法。并通過對PHBV球晶生長速率的測定,對結。晶 生長的速度方程及影響因素做出修正。首次對PHBV球晶表面觀察到 的同心圓環(huán)條紋的成因作了合理解釋,揭開了這一現(xiàn)象形成的本質。 觀察并剖析了PHBV在高溫下結晶結構的變化,二元共晶現(xiàn)象在分凝 效應作用下導致的晶相分裂。并在國內首次通過熔融法制備了PHBV 纖維,首次論證了纖維結晶結構的變化及其在外力作用下取向結構的 變化。
【學位授予單位】:東華大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2004
【分類號】:TB324
【圖文】:
肪酸類生物材料的結晶行為及纖維成形研究仿、二氯乙烯、二氯甲烷、毗嚨、碳萃取而得。最早通過這種方法分離得e,他于1925年首次采用萃取的方法日一輕基丁酸酷)仁川。一般而言,土海藻以及污水中的微生物均含有PHA。V的菌種照片。國內現(xiàn)在有生產廠家提取聚合物,可以降低成本,但產物
來更像是一條同心圓“裂縫”。同樣的同心圓環(huán)過報道,而只在PHB類的聚合物體系中出現(xiàn)過,著的直接聯(lián)系。現(xiàn)這些同心圓環(huán)有一些獨特的現(xiàn)象。在初生的單,而是要等到球晶長大到一定的尺寸后(大約半出現(xiàn)。這樣大小的球晶尺寸,對于常見的高分的。而從生物體中提取的PHBV由于高度的旋光速率非常低,PHBV的球晶能夠長到足夠大(最另外,當出現(xiàn)同心圓環(huán)的球晶生長到與其他球晶現(xiàn)“圓環(huán)”。有趣的是,即便是尺寸很小的球晶,圓環(huán)”。可見,這樣的“圓環(huán)”具有“誘導性”,環(huán)”將誘導另一個球晶產生“圓環(huán)”。
本文編號:2714762
【學位授予單位】:東華大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2004
【分類號】:TB324
【圖文】:
肪酸類生物材料的結晶行為及纖維成形研究仿、二氯乙烯、二氯甲烷、毗嚨、碳萃取而得。最早通過這種方法分離得e,他于1925年首次采用萃取的方法日一輕基丁酸酷)仁川。一般而言,土海藻以及污水中的微生物均含有PHA。V的菌種照片。國內現(xiàn)在有生產廠家提取聚合物,可以降低成本,但產物
來更像是一條同心圓“裂縫”。同樣的同心圓環(huán)過報道,而只在PHB類的聚合物體系中出現(xiàn)過,著的直接聯(lián)系。現(xiàn)這些同心圓環(huán)有一些獨特的現(xiàn)象。在初生的單,而是要等到球晶長大到一定的尺寸后(大約半出現(xiàn)。這樣大小的球晶尺寸,對于常見的高分的。而從生物體中提取的PHBV由于高度的旋光速率非常低,PHBV的球晶能夠長到足夠大(最另外,當出現(xiàn)同心圓環(huán)的球晶生長到與其他球晶現(xiàn)“圓環(huán)”。有趣的是,即便是尺寸很小的球晶,圓環(huán)”。可見,這樣的“圓環(huán)”具有“誘導性”,環(huán)”將誘導另一個球晶產生“圓環(huán)”。
【引證文獻】
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1 田怡;增塑聚乳酸結晶動力學和流動性能的研究[D];浙江工業(yè)大學;2006年
本文編號:2714762
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