脂肪族聚脂合成及生物降解性的研究.pdf

曲安建筑乖}技大学硕士论文 脂肪族聚酯的合成与生物降解性研究 专 业：应用化学 硕士生：刘宇杰 指导老师：张敏教授 摘要 lactic acid， 聚丁二酸丁二醇酯(polybutylencssuccinate，PBS)、聚乳酸(poly PEA)、聚D己内酯(poly 性和机械加工性，被认为是最有可能取代聚乙烯和聚丙烯的绿色环保型高分子材 料。对于PBS及共聚物而言，由于高分子量的聚合物合成困难和降解速度不易控 制等缘故限制了它的推广使用。 本论文采用四异丙氧基钛为主催化剂，加入适当的助催化剂，合成了具有良 好加工性的高分子量的PBS；研究中还发现，PBS中添加不同的组份，可以达到 有效控制降解速度的目的，因此本研究中通过熔融缩聚法成功地合成了高分子量 magnetic (nuclear resonance，NMR)凝胶色谱(gelpermeation 和x衍射(x—ray diffraction，XRD)鉴定。 共聚物的降解性，分析了聚合物分子组成、结构和降解性的关系，并对降解机理 进行了探讨。 一、PBS聚合物的合成和分析 采用四异丙氧基钛为主的双催化剂，通过熔融缩聚的方法制得高分子量的 西安建筑科技大学硕士论文 比文献报道的时问缩短了60％，聚合物GPC的数据显示聚合物的分子量分布都 在2．O以内，热分析的结果表明合成的聚合物都具有良好的热稳定性。 二、PBS、PCL、PLA的生物降解性及降解机理研究 以多种无机盐为营养成分的活性污泥和普通土壤的水性培养液，曝气48h后，控 electron 实验。通过降解后的失重率分析及利用扫描电镜(scan 中所含的微生物所降解，在两种培养液中PCL的降解速度比PLA和PBs要快， PBS、PCL、PLA在活性污泥培养液中的降解速度均明显比在普通土壤培养液中 要快。 生物选择高分子链中任意酯基位置侵蚀聚合物；PLA的降解机理可能为微生物选 择高分子链的末端侵蚀聚合物。 三、PBS共聚物的生物降解性研究 PBS的共聚物薄膜在两种水性培养液中进行了生物降解实验，通过对降解前 SEM分析发现薄膜表面有着明显的生物侵蚀，导致降解后所有聚合物薄膜的机械 性能下降，实验结果表明PBS聚合物具有良好的生物降解性，同时薄膜加工方式 对聚合物的生物降解过程也有着很大的影响。本研究发现，为了达到控制该聚合 物的生物降解速度的目的，可以通过控制PBS共聚物中CL或LA的量来实现。 综上所述，采用双催化剂可以合成高分子量的PBS均聚物和共聚物，调节共 聚物中CL、LA的量可以控制共聚物的结晶性、热稳定性和机械性能。聚合物降 解性研究表明，PCL、PLA、PBS及其共聚物在陕西当地的土壤条件下有着良好 的生物降解性；通过调节PBS共聚物的组成配比，可以达到控制其降解速度的目 的。 关键词：脂肪族聚酯；合成；生物降解 本研究得到陕西省教育厅专项基金资助 西安建筑科技大学硕士论文 The on and ofthe StudySynthesisBiodegradation AliphaticPolyesters Major：ApplicatedChemistry Maserstudent：Liu Yujie