【摘要】：本文為了改善PLA和PBSA結(jié)晶能力,以PDP作為支鏈,通過分子間氫鍵對PLA及PLA/PBSA合金、PPC/PBSA合金和PLA/PPC合金進行支鏈化改性,調(diào)控PLA和PBSA的結(jié)晶行為。運用FTIR、NMR、DSC、WAXD、POM和TG等表征系統(tǒng)地研究了 PDP分別與PLA、PLA/PBSA合金、PPC/PBSA合金及PLA/PPC合金之間的相互作用,以及研究了對其結(jié)晶行為、晶體結(jié)構(gòu)、球晶形貌和熱穩(wěn)定性等性能影響。(1)為了改善PLA的結(jié)晶能力,用PDP作為支鏈對PLA進行支鏈化改性。結(jié)果表明:PDP作為支鏈通過分子間氫鍵與PLA相連,顯著提升了 PLA的結(jié)晶能力。純PLA沒有結(jié)晶峰,隨著PDP含量的添加PLA出現(xiàn)了明顯的熔融峰,當(dāng)PDP含量為25Wt%時,PLA的結(jié)晶焓約為22.75 J/g。PDP的添加對PLA的晶體結(jié)構(gòu)沒有影響,但使其晶面間距變大,晶體結(jié)構(gòu)變得松散。當(dāng)PDP含量增加至15wt%時,PLA由黑十字消光球晶變?yōu)榄h(huán)帶球晶,并且隨著PDP含量繼續(xù)增加,環(huán)帶球晶的尺寸也逐漸增大。結(jié)晶溫度對球晶形貌也有很大影響,當(dāng)PDP的含量為10 wt%時,支鏈PLA從100、110和115℃的黑十字消光球晶到120℃的環(huán)帶球晶,再到125℃的間隔較大的環(huán)帶球晶,而當(dāng)溫度升高到135℃時環(huán)帶球晶消失。此外,雖然PDP的添加使PLA的熱分解溫度由318℃降至261℃,但仍能保持較高的熱分解溫度。(2)為了提高PLA/PBSA合金中PLA結(jié)晶能力,利用溶液共混法將PDP和PLA/PBSA合金進行共混。結(jié)果表明:PDP作為支鏈通過分子間氫鍵與PLA/PBSA合金相連。PDP的添加改善了合金中PLA的結(jié)晶能力,當(dāng)PDP的含量增加到40wt%時,PLA結(jié)晶度達(dá)到19.5%。PDP的添加并不改變合金的晶體結(jié)構(gòu)。PLA在120℃時球晶生長速率最快,為1.73 μm/min,PBSA的添加使PLA球晶生長速率加快達(dá)到9.10μm/min。合金中加入PDP后,PLA的球晶生長速率繼續(xù)增加到29.05 μm/min。此外,加入PDP后PLA/PBSA合金由一步熱失重變?yōu)閮刹綗崾е亍?3)為了克服PPC/PBSA合金中PBSA結(jié)晶能力差的問題,首先研究了 PPC與PDP之間的相互作用。結(jié)果表明:PPC與PDP之間產(chǎn)生了分子間氫鍵作用,PDP分子的烷基鏈發(fā)生了受限結(jié)晶,形成晶相的熔點和結(jié)晶溫度均比純PDP低,并且都隨著PDP含量的增加而升高,歸因于PDP中參與結(jié)晶的烷基鏈長度增加。然后利用分子間氫鍵作用制備了支鏈PPC/PBSA合金。支鏈化改性使合金中PBSA的結(jié)晶能力大幅提升,結(jié)晶度由4.6%提升至51.5%。此外,PDP的添加并未改變PPC/PBSA合金的晶體結(jié)構(gòu)。(4)為了提高PLA/PPC合金中PLA結(jié)晶能力,通過分子間氫鍵作用對PLA/PPC合金進行支鏈化改性。結(jié)果表明,PDP作為支鏈通過分子間氫鍵與PLA/PPC合金相連。PDP的添加使合金中PLA的結(jié)晶度由3.4%提高至34.3%。純PLA的生長速率為2.51 μm/min,加入PPC后生長速率增加到4.84 μm/min。加入PDP后,球晶生長速率先增加后減小,當(dāng)PDP含量為30 wt%時達(dá)到最大為23.88μm/min。但當(dāng)PDP含量為40Wt%時,球晶生長速率減小,僅為16.61μm/min。
【圖文】：

第一章緒論逡逑自２０世紀(jì)初期出現(xiàn)以來發(fā)展迅速，使人類的生活水平得到水泥及木材并列的四大支柱材料之一。截止２０１７年，我國噸快速增至７５１６萬噸，每年以９．３８邋％的復(fù)合增長率增加，料雖然極大地方便和豐富了人們的生活，但其在使用中日益凸用后的廢棄物造成了“白色污染”，已嚴(yán)重威脅到人類賴以生物的處理方法主要包括填埋、焚燒和回收再利用，但三種方法色環(huán)保的生物可降解聚合物應(yīng)運而生，引起人們的廣泛關(guān)注。逡逑

Ｃ０２和Ｈ２。等小逡逑分字逡逑圖１－１生物可降解材料循環(huán)示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｒｅｃｙｃｌｅ邋ｏｆ邋ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ邋ｐｏｌｙｍｅｒ邋ｆｒｏｍ邋ｒｅｎｅｗａｂｌｅ邋ｓｏｕｒｃｅ逡逑生物可降解高分子材料依據(jù)原料的來源可分為石油基可降解高分子材料和生物基可降解高逡逑分子材料［２］。目前，，已經(jīng)商品化的石油基可降解高分子材料主要包括聚丁二酸丁二醇酯（ＰＢＳ）、聚逡逑乙醇酸（ＰＧＡ）、二氧化碳可降解塑料（一般指聚碳酸亞丙酯ＰＰＣ）以及聚丁二酸丁二醇酯－ｃｏ－己二逡逑酸丁二醇酯（ＰＢＳＡ）等共聚酯。生物基可降解高分子材料主要包括聚乳酸（ＰＬＡ、ＰＤＬＡ、ＰＤＬＬＡ）、逡逑淀粉塑料和聚羥基脂肪酸酯（ＰＨＡ）等。這些脂肪族聚酯均具有出色的生物可降解性以及生產(chǎn)能耗逡逑相對于傳統(tǒng)高分子材料低的優(yōu)點［３］，從而引起了研宄者的廣泛關(guān)注。此外，它們也各有優(yōu)點，如逡逑由可再生資源為原料合成的脂肪族聚酯－聚乳酸（ＰＬＡ）具有良好的生物相容性、耐熱性和生物可降逡逑解性［４］；由二氧化碳和環(huán)氧丙烷聚合而成的一種新型的脂肪族聚酯－聚碳酸亞丙酯（ＰＰＣ）也具有良逡逑好的生物相容性，同時還具有抗沖擊韌性、透明性和無毒性等優(yōu)點［５］；聚丁二酸丁二醇酯0ＰＢＳ）逡逑及其共聚物聚丁二酸丁二醇酯－ｃｏ－己二酸丁二醇酯（ＰＢＳＡ）也屬于脂肪族聚酯，具有良好的生物相逡逑－１－逡逑
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ317

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本文編號：2630448