PBS及其共聚物的分解与表征.pdf

PBS及其共聚物的合成与表征 高分子化学与物理专业 硕士研究生 邓利民 指导教师 王玉忠教授 高分子材料的应用极大方便了人们的生活，但也不可避免的造成了环境污 染，尤其是用在周期较短的农业，包装业及医疗产业中。因此，开发可降解的 高分子材料成为一种必然。目前研究的可生物降解的聚合物中，脂肪族聚醋因 其聚合物分子链中含有酷键，在自然环境或生物体内容易受到进攻而断链，进 而能够发生降解，因而是目前研究的热点。其中聚丁二酸丁二醇酷 (PBS)是 熔点较高的一种典型的半晶质的热塑性塑料，其性能优异，有很广的应用领域， 因此有重要的研究价值。但是，PBS的性能难以满足各种不同的要求，所以需 要通过改性来进一步扩大PBS的应用范围。本论文通过共聚和共混改性的方法， 来改善PBS的性能，以满足材料进一步的要求。 首先探索了PBS合成条件，通过丁二酸与丁二醇的缩聚反应制备出不同端 基和分子量的PBS。并研究分子量对PBS的热学及生物降解性能的影响。结果表 明结晶度和熔融焙随分子量的增大而减小:通过堆肥生物降解试验研究了分子 量的大小对PBS的生物降解的影响，得出随降解的进行，生物降解速度加快; 分子量越小的聚酷其生物降解速度越快。 为了改善PBS的热学与力学性能，通过将三种预聚物PBS,PES,PET进行 缩聚合成出一种新的可生物降解的共聚物聚(丁二酸丁二醇醋-CO一丁二酸乙二 醇醋-CO一对苯二甲酸乙二酷)(PBEST)，并通过，H-NMR,DSC,WAXD,TGA、力学 测试、生物降解试验对其组成、结构与性能进行了表征，结果表明三种预聚物 在缩聚时发生了醋交换，共聚醋的结构趋向无规共聚物，其晶型和结晶度随共 聚组成变化。同时因为ET的介入，从而比PBES具有更高的熔点和热稳定性。 PBEST综合了PET具有高的拉伸强度及PBES具有高的断裂伸长率的特点，因而 具有优异的机械性能。通过对PBEST堆肥降解测试，发现其生物降解性能主要 2001届四川大学硕士论文 受ET的含量影响。 PBS作为一种全降解、高熔点和低成本的聚酷，可用于改良其它聚酷。为 了克服PCL低熔点，高价格的缺点，用SnOctz作催化剂，合成出了嵌段共聚物 PBS-b-PCL。表征了PBS-b-PCL(65%mol)的结构、并研究了其热学性能。结 果表明它的熔点比PCL提高，扩大了材料的使用范围。另一方面，验证了AlEt3 作催化剂的效率不如SnOct2高。 将PBS和PCL以共混的方式进行改性。通过研究PBS/PCL共混体系的结晶性 能，发现随PBS含量增加，PCL结晶度及熔融温度下降;而PCL不能对PBS的结 晶形成影响。加入相容剂后，PBS使PCL结晶度及熔融温度下降的程度加大，PCL 在一定范围内降低了PBS的结晶温度。 采用毛细管流变仪研究了PBS/PCL体系的流变性能，结果表明体系呈现高 聚物特有的假塑性流动行为，具有切力变稀的特点。其中PCL含量越高，、体系 表观粘度对剪切速率敏感度越大。增容剂的加入没有改变体系的流动行为，但 使体系表观粘度降低，尤其是在低剪切速率范围内这种变化更为显著。 关键词:聚丁二酸丁二醇酷;PBEST共聚物;PBS-b-PCL共聚物:PBS/PCL共 混物;生物降解;热性能:结晶行为:流变性 2001届四川大学硕士论文 SynthesisandCharacterizationofPBSanditsCopolymers Major:Polymerchemistryandphysics Postgraduate:DengLi-Min Advisor:WangYu-Zhong Theapplicationofpolymermaterialsmadeourdailylifemorecomfortableand convenient.However,italsocausesseriousenvironmentalproblemsbecausetheyarehard todegradeinnature.Therefore,itisimportanttodevelopbiodegradablepolymers.Aliphatic polyesters,with