生物降解聚己二酸丁二醇酯的制备及改性聚乙醇酸研究

聚乙醇酸(PGA)作为煤基生物可降解高分子材料,有着优异的力学性能和阻隔性能,但较差的韧性使得它难以大规模应用。本文设计了一种生物可降解聚酯聚己二酸丁二醇酯(PBA),并用其实现了PGA的显著增韧。以1,6-己二酸(AA)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,在高真空条件下通过熔融缩聚制备了PBA,核磁共振波谱、傅里叶变换红外光谱和凝胶渗透色谱证明了PBA的成功制备,PBA的重均分子量为62506,多分散性指数为2.1。通过熔融共混将PBA、PGA和环氧扩链剂共混以增韧PGA,扫描电子显微镜(SEM)表明,环氧扩链剂可显著提高PGA与PBA的相容性,增容过后PBA分散相的粒径尺寸明显减小。力学性能表明,当加入环氧扩链剂和50 phr的PBA增韧后,PGA的拉伸强度能可达(48.6±2.5)MPa,断裂伸长率达458.3%±23.9%,缺口冲击强度(126.3±7.7)kJ/m^(2),断裂伸长率和缺口冲击强度较PGA纯样分别提高了43倍和46倍。

PLA-PCL-PLA三嵌段共聚物的合成与性能

以不同光学特性的丙交酯和己内酯为单体,辛酸亚锡为催化剂,对苯二甲醇(BDM)为引发剂,合成一系列不同PLA/PCL链段比的PLA-PCL-PLA三嵌段共聚物。采用1H-NMR、GPC、DSC对其大分子结构、分子量以及结晶熔融行为进行分析表征。同时,研究了不同PLA/PCL链段比和不同光学性质的PLA末端对嵌段共聚物力学性能的影响,结果表明:三嵌段共聚物的断裂伸长率超过1 000%,拉伸强度约为30 MPa,两端为无定型的PDLLA的嵌段共聚物的力学性能高于半结晶型的PLLA和PDLA的嵌段共聚物。

PLA/PBAT/二唑啉共混物的性能

以2,2-(1,3-亚苯基)-二唑啉(BOZ)为增容剂,采用熔融共混的方法制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)/BOZ共混物,研究该增容剂对共混体系的力学性能、微观形态、结晶性能的影响。结果表明:少量的增容剂能提高PLA和PBAT的界面粘合力,改善PLA/PBAT共混体系的力学性能。在不同的PBAT含量下,PLA/PBAT/BOZ的力学性能均高于PLA/PBAT。由TEM可以看出,BOZ的加入使PBAT的分散相尺寸明显减小,分散更均匀。DSC结果表明:BOZ的加入使共混物中PLA的结晶速率和结晶度下降。

聚乳酸立构嵌段共聚物的合成与表征

以左旋和右旋丙交酯为原料,通过开环聚合制备了含有左旋和右旋乳酸链段的聚乳酸立构嵌段共聚物。采用红外光谱对其分子结构进行表征,表明共聚物已成功合成;并采用差示扫描量热仪和X射线衍射仪对共聚物的熔点和晶型进行研究,表明所得嵌段共聚物具有立构复合结构;采用乌氏粘度计对共聚物的分子量进行研究,表明共聚物的粘均分子量为25600。

生物可降解聚酯弹性体的制备及其改性PLA的研究

以聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚物(PBAT)和聚对苯二甲酸-己二酸-乙二醇共聚物(PBAE)为原料,在高真空条件下,通过酯交换法合成一种生物可降解热塑性聚酯弹性体(PBATE)。利用这种弹性体对聚乳酸进行增韧。扫描电镜(SEM)结果显示生物可降解聚酯弹性体与聚乳酸具有良好的相容性。拉伸测试和冲击测试结果分别表明聚乳酸的断裂伸长率提高近70倍,冲击强度也能提高10倍以上。