PHBV-GMA与 PHBV-GMA-PPC共混物中接枝物的热性能与形态结构.pdfVIP

第6期 高 分 子 通 报 接枝物的热性能与形态结构 李 静 (天津科技大学食品营养与安全教育部重点实验室，天津 300457) 摘要：以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体对聚(3-羟基丁酸酯一3一羟基戊酸酯)(PHBV)接枝改性，得到 显微镜(POM)以及原子力显微镜(AFM)研究其热性能和形态结构。结果发现，GMA接枝后，对PHBV结晶 子间的相分离程度降低，相容性明显提高。 关键词：反应性共混；聚(3一羟基丁酸酯一3一羟基戊酸酯)，聚碳酸亚丙酯；接枝物；形态结构 反应性共混法通过原位产生嵌段或接枝共聚物充当界面增容剂可明显改善两不相容高聚物间的相 互作用[1]，近年来得到了广泛应用。 聚(3一羟基丁酸酯一3一羟基戊酸酯)(PHBV)是细菌发酵生物合成热塑性脂肪族聚酯，具有优异的生 物降解性和生物相容性，在医用材料(缝线、骨钉)、薄膜材料(地膜、购物袋、堆肥袋)、一次性用品(笔、餐 具)、包装材料(特别是食品包装)等方面有着潜在的应用前景。但其热稳定性差，结晶速率慢，结晶度高， 易生成大尺寸的球晶。以球晶中心向外扩展形成许多圆环状的开裂以及沿球晶生长方向形成许多劈 裂‘2l。文献已报道了三种改善韧性的方法。一是加入成核剂，增大成核密度，使球晶尺寸降低，结晶速率 加快口“1；二是在力nq--成型过程中快速冷却，使结晶度降低，球晶尺寸变小。但是，PHBV室温会发生二 次结晶，继而形成大尺寸球晶；三是通过共混的方法改善力学性能和加工性能，尤其是通过反应性共混 (PCL)反应共混体系口]，发现在引发剂存在下熔融共混形成的接枝组分有助于界面活性和增容效果。 的生物降解性和柔韧性。文献上对PHBV／PPC共混体系的研究并不多见，尤其是反应共混体系的研究 就更少了。陈龙等嘲曾用偏光显微镜研究了PHBV／PPC共混物的结晶行为和热性能。我们组[9J0]比较 了其机械共混与反应共混体系的结晶性能，形态结构和力学性能，结果发现采用机械共混，PHBV和 PPC两种大分子发生相分离，属不相容共混体系；而通过反应性共混，可有效地改善相容性和韧性。在本 PHBV—g-GMA和PHBV—g-PPC，重点研究了这两种接枝物的热性能和形态结构。 1 实验方法 1．1材料及试剂 基金项目：天津科技大学引进人才启动基金项目； 作者简介：李静(1975一)，女。河南省泌阳县人，讲师，研究方向为生物高分子材料， 。通讯作者．E-mail：ljcyhui(园tust．edu．ca． 万方数据 ·62· 高 分 子 通 报 2010年6月 指数(MW／．Mn)为1．12。p羟基戊酸酯(HV)含量为6．6mol％。用前经氯仿溶解，甲醇沉淀、过滤，真空 干燥。 x PPC(见图1(b))由中国科学院长春应用化学研究所CO：合成组提供，M，为3．12105，MW／Mn为 5．30，CO。与PO的交替共聚率为98．60A。用前经马来酸酐(MA)封端处理，接枝度为0．7％。 3 护曼cH厂匡惜。一lI‰一bOCH —十CH厂CH—O—C一叫r叶旰臣沪逞一时 图1(b)PPC的分子结构 1(b)MolecularstructureofPPC Figure 1．2 PHBV-g-GMA和PHBV-g-PPC接枝物的制备 将PHBV(40％)与GMA(10％)、DCP(O．5％)预混，然后在Haake 混物以作对照。 5min，分别得到PHBV-GMA和PHBV-DCP产物。 1．3差示扫描量热法(DSC)分析 用Perkin-ElmerDSC-7型差示扫描量热仪分析热性能。氮气保护。样品用量6～8mg，首先从室温 和熔融温度等热学数据。 1．4偏光显微镜(PoM