聚己内酯增强生物基聚酯弹性体

针对生物基聚酯弹性体(BEE)力学性能较差的问题,采用聚己内酯(PCL)作为BEE的增强相,通过溶液共混及橡胶传统硫化工艺,制备了具有较高力学性能的生物基BEE/PCL硫化胶。通过动态力学性能、扫描电镜、差示扫描量热法、X射线衍射、力学性能测试等,对BEE/PCL硫化胶的相容性、微观相态、热性能及结晶性能、力学性能进行了表征。BEE/PCL硫化胶只有1个玻璃化转变温度,为热力学相容体系,但扫描电镜分析结果表明,BEE/PCL硫化胶为微观相分离体系。随着PCL含量的增加,BEE/PCL硫化胶的结晶度逐渐增加,拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率先增加后降低。研究发现,当BEE与PCL的质量比为8∶2,BEE/PCL硫化胶的力学性能较优,拉伸强度为5.1 MPa、断裂伸长率为292%。

生物基聚酯弹性体/炭黑复合材料的耐油性能

考察了生物基聚酯弹性体/炭黑复合材料的耐油性能,并与丁腈橡胶/炭黑复合材料进行了对比。结果表明,常温下将生物基聚酯弹性体/炭黑复合材料分别浸泡在燃油(RP-3)、润滑油(4109)及液压油(YH-15)中直至溶胀,其拉伸强度保持率分别达到了86.8%,88.5%,73.0%;在100℃以下,生物基聚酯弹性体/炭黑复合材料与丁腈橡胶/炭黑复合材料在经高温RP-3燃油处理后的力学性能保持率基本持平,而在100℃以上前者的力学性能保持率则明显优于后者。

二异氰酸酯扩链改性生物基共聚酯弹性体

以1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、丁二酸、癸二酸和衣康酸5种生物基单体为原料,合成了富端羟基生物基共聚酯弹性体(BPE)预聚物,然后以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为扩链剂制备扩链产物,考察了MDI用量、反应温度和反应时间对扩链反应的影响,并对扩链前后试样的结构和性能进行了对比。结果表明,当MDI的质量分数为1.2%、反应温度为80℃、反应时间为60 min时,扩链效果最佳。以30份(质量)白炭黑为增强填料对扩链前后的BPE进行加工交联,扩链后硫化试样的拉伸强度和扯断伸长率比扩链前分别提高了37.2%和57.0%。

生物基工程聚酯弹性体对聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)的增韧改性研究

针对聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)的晶体尺寸大、结晶度高、呈脆性等问题对其进行增韧改性,通过熔融共混法在PHBV中添加生物基工程聚酯弹性体(BEPE),制备了PHBV/BEPE共混物,经过测试流变性能、结晶性能、力学性能、热性能及微观形貌,对共混物的结构和性能进行分析和研究。结果表明,PHBV与BEPE之间的氢键作用、链缠结作用以及相似的主链结构使二者有更好的相容性和分散性,还可使PHBV球晶数量增多,球晶尺寸减小;当添加30%(质量分数,下同)BEPE时共混物的断裂伸长率和冲击强度最高,分别较PHBV提高了589.2%和149.4%;BEPE使共混物的结晶度逐渐降低;添加BEPE样品的冲击断面逐渐粗糙,发生了脆韧转变。