直接酯化法合成聚(对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇)可生物降解共聚酯

采用直接酯化法，以对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AA）和1，4-丁二醇（BG）为原料合成了聚（对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）可生物降解共聚酯（PBAT）。实验结果表明，钛酸四丁酯一催化剂A（醋酸锑）复合催化剂的活性高于钛酸四丁酯催化剂；在n（PTA＋AA）1n（BG）=1．40：1、酯化温度180～190℃，缩聚温度270～275℃的条件下，可通过直接酯化法合成PBAT，且副反应少；所合成的PBAT具有较好的力学性能，且维卡软化点和熔体流动指数较高，有利于后加工；^1H NMR表征结果显示，PBAT中的n（PTA）：n（AA）与投料比中的n（PTA）：n（AA）接近；通过堆肥实验证实了所合成的PBAT是一种降解性能良好的共聚酯。

可生物降解聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-己二酸丁二醇酯)共聚酯的挤出扩链反应

利用双螺杆挤出机对可生物降解聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-己二酸丁二醇酯)(PBTA)共聚酯进行挤出扩链改性,比较了不同扩链剂和过氧化物引发剂对PBTA共聚酯的改性效果。通过对扩链改性前后PBTA共聚酯的相对分子质量、热性能及流变性能的表征和分析,研究了扩链剂添加量和过氧化物引发接枝反应对PBTA共聚酯结构和性能的影响,针对不同的加工要求可适当调整扩链剂的添加量,制得了适合常规薄膜吹塑加工的可生物降解PBTA共聚酯。通过对扩链改性后的PBTA共聚酯进行堆肥埋片降解时发现,PBTA共聚酯经适当的接枝改性,在保证物理和加工性能得到改善的前提下,PBTA共聚酯仍具有很好的可生物降解性能。

复合催化剂合成可降解共聚酯PBAT及性能表征

通过钛酸四丁酯、正硅酸乙酯以及磷酸三乙酯的反应制备了一种复合催化剂,然后以1,4-丁二醇、己二酸和对苯二甲酸为原料,使用该复合催化剂通过直接酯化法合成了聚对苯二甲酸丁二醇-co-聚己二酸丁二酯(PBAT)。研究了酯化率、缩聚时间对合成的PBAT特性黏度的影响,重点对比了制备的复合催化剂与传统聚酯催化剂的活性。采用核磁共振、傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行了表征。结果表明,当酯化率由80%增加至95%时,PBAT的特性黏度从0.95 dL/g增加到1.25 dL/g;随着缩聚反应时间的增加,PBAT的特性黏度先增加后减小,当缩聚时间为65 min时,PBAT的特性黏度达到最大,为1.25 dL/g。当制备的复合催化剂质量分数为0.025%时,PBAT的特性黏度可以达到1.1 dL/g以上,并且缩聚温度只需要240℃左右(传统的催化剂需要270℃以上),这大大降低了反应能耗。从熔融温度、结晶温度、拉伸断裂强度以及断裂伸长率等性能测试结果来看,采用自制复合催化剂合成的PBAT的结晶温度为84.75℃,拉伸断裂强度为26.2 MPa,断裂伸长率为870%,性能得到了更好的提升。

生物可降解聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯的合成

通过控制1,4-丁二醇(B)与丁二酸(S)和己二酸(A)的投料比,经过酯化和缩聚制备了高摩尔质量的聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯。通过研究缩聚反应的时间、温度和催化剂用量对反应酯化率的影响,确定了制备聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯的最佳工艺。在最佳的反应条件下,反应酯化率最高为96.2%,PBSA(Mn=40 280 g/mol,Mw/Mn=1.056 640)。红外光谱的结果表明PBSA为一个高摩尔质量的聚酯。

聚丁二酸-己二酸丁二醇酯的合成与表征

以1,4-丁二醇及不同比例的己二酸、丁二酸为原料,制备一系列聚丁二酸-己二酸丁二醇酯[P(BS-co-BA)]共聚酯,借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、核磁共振仪(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)以及热重分析仪(TG)等对共聚酯的结构性能进行表征分析。角质酶降解结果表明,在经过16 h后,4种共聚酯降解率均达到80%以上,2种均聚酯均仅为40%左右。其中聚酯酶降解速率为P(BS-co-40%BA)>P(BS-co-60%BA)>P(BS-co-80%BA)>P(BS-co-20%BA)>聚己二酸丁二醇酯(PBA)>聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。综合可知P(BS-co-40%BA)热稳定性相比于PBA更好,降解性能较PBS更好,为最佳共聚酯。

聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯/热塑性淀粉生物降解膜的制备及性能

马来酸酐(MA)作为增容剂,与聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯(PBAT)、热塑性淀粉(TPS)共混获得PBAT/MTPS共混物,并制备了吹塑薄膜。通过红外表征、示差扫描量热分析、扫描电子显微镜、拉伸试验研究了共混体系及薄膜的分子之间相互作用、热性能、表面形态和力学性能。结果表明,加入MA能促使PBAT与TPS共混体系发生酯交换反应,PBAT的玻璃化转变温度显著提高,淀粉的粒径明显降低,拉伸强度比PBAT/TPS提高,获得了性能优良的生物降解薄膜。

可生物降解的聚(对苯二甲酸丙二醇-co-己二酸丙二醇)共聚酯的合成与表征

以1,3-丙二醇为二元醇、对苯二甲酸二甲酯和己二酸为二元酸,制备了不同投料比(n(对苯二甲酸二甲酯)∶n(己二酸))的可生物降解的聚(对苯二甲酸丙二醇-co-己二酸丙二醇)(PPTA)共聚酯;并用凝胶渗透色谱、核磁共振、广角X射线衍射、示差扫描量热和堆肥实验对PPTA共聚酯进行了表征。表征结果显示,PPTA共聚酯的组成与投料比相接近,PPTA共聚酯的组成与共聚酯中脂肪族(己二酸丙二醇)和芳香族(对苯二甲酸丙二醇)单元的链段分布、结晶结构、热性能及生物降解性能密切相关。可通过控制投料比制备具有不同性能的PPTA共聚酯。实验结果表明,当30%<x(己二酸)<80%时,PPTA共聚酯具有一定的生物降解性能,且其生物降解性能随己二酸含量的增加而显著增强。

聚己内酯/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物熔融共混体系的力学性能、结晶及流变行为研究

通过熔融共混制备了生物可降解的聚己内酯(PCL)/聚丁二酸丁二醇酯-聚己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)共混体系,采用万能拉力机、差示扫描量热仪(DSC)、旋转流变仪分别研究了共混体系的力学性能、结晶和流变行为。结果表明,PCL/PBSA为不完全相容的体系,共混体系的相形态依赖于共混物的组分比,随着PBSA组分含量的增加,相形态发生变化,存在不相容的相界面,适量的添加PBSA能改善PCL的结晶、流变及力学行为。

膨胀型石墨/水滑石对聚丁二酸-co-己二酸丁二醇酯的复合成核作用及其非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热仪(DSC)研究PBSA和PBSA/膨胀型石墨/水滑石复合材料的非等温结晶过程,结果表明:膨胀型石墨/水滑石可以提高PBSA的结晶温度,并可以将其非等温结晶温度提高15～22℃。通过Jeziornyz用于非等温结晶峰修正的Avrami方程拟合得到PBSA和PBSA/膨胀型石墨/水滑石复合材料的n值分别为4.3～4.9和4.2～6.3,但是Ozawa方法在实验中并不能得到理想的处理结果。通过莫志深法进一步处理此非等温结晶过程,可以计算得到Ozawa指数m为3.0和2.7,表明膨胀型石墨/水滑石在PBSA体系中起到了异相成核的作用。

基于超临界二氧化碳釜压发泡技术制备生物可降解聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯发泡颗粒

文中首次使用超临界二氧化碳釜压发泡技术制备了生物可降解聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯(PBST)发泡颗粒。核磁共振分析结果表明,PBST中丁二酸的摩尔分数是55%;差示扫描量热分析结果表明,PBST的玻璃化转变温度和熔点分别是-16℃和118℃;热重分析结果表明,PBST的分解温度是312℃。研究了渗透温度、渗透时间和渗透压力对PBST发泡颗粒密度和发泡倍率的影响。结果表明,当渗透温度从60℃上升到80℃,PBST发泡颗粒的密度逐渐降低、发泡倍率逐渐增大。PBST发泡颗粒放置1 d后,密度增加,发泡倍率降低。继续延长放置时间至7 d,密度和发泡倍率均保持不变;当渗透时间从1 h延长到2 h,PBST发泡颗粒的密度逐渐降低,发泡倍率逐渐增加。当渗透时间从2 h延长到3 h,PBST发泡颗粒的密度和发泡倍率保持不变;当渗透压力从10 MPa增加到12 MPa,PBST发泡颗粒的密度逐渐降低,发泡倍率逐渐增加;当渗透压力从12 MPa增加到14 MPa时,PBST发泡颗粒的密度和发泡倍率保持不变;PBST发泡颗粒的最佳渗透温度是70℃、渗透时间是2 h、渗透压力是12 MPa。扫描电镜结果显示,PBST发泡颗粒的平均泡孔在10μm左右。

稀土-钛催化剂上制备的聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-丁二酸丁二醇酯)的结构与性能

采用熔融缩聚法，以稀土-钛复合物为催化剂，以对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇和1，4-丁二酸为单体，制备了-系列相对分子质量较大、相对分子质量分布较窄的聚（对苯二甲酸丁二醇酯-co-丁二酸丁二醇酯）共聚酯。采用凝胶渗透色谱、核磁共振、示差扫描量热和广角x射线衍射等手段表征了该系列共聚酯的结构、热性能和结晶性能，并对它们的宏观力学性能及生物降解性进行了分析和描述。实验结果表明，在共聚酯中当脂肪族单元的摩尔分数为60％～80％时，共聚酯具有较好的热性能和力学性能，且具有-定的生物降解性。

再生基聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-碳酸丁二醇酯(r-PBCT)的热降解动力学

废旧聚酯纺织品经乙二醇(EG)醇解、与1,4-丁二醇(BDO)酯交换后得到对苯二甲酸双羟基丁二醇酯(BHBT),再与碳酸二甲酯(DMC)和BDO酯交换制备的双甲基碳酸丁二醇酯(BMBC)缩聚制备出再生基聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-碳酸丁二醇酯(r-PBCT)共聚酯。在高纯氮气的气氛下,采用不同的升温速率对r-PBCT的热降解动力学进行研究,并与聚碳酸丁二醇酯(PBC)进行对比研究。利用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa及Friedman 3种方法分别计算了其热降解表观活化能。结果表明:PBC为一步降解行为;r-PBCT为两步热降解行为,随着BT链段含量的增加,活化能逐渐增加,热稳定性不断增强。利用Coast-Redfern法研究了PBC和r-PBCT的热降解反应动力学机理,其中,PBC的热降解反应级数为0.5;r-PBCT遵循一维扩散反应机理,反应级数为2.0。

新型车用材料聚(丁二酸-co-己二酸丁二醇)共聚酯酶促降解性能研究

通过酯化和缩聚反应制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)和聚(丁二酸-co-己二酸丁二醇)共聚酯(P(BS-co-BA)),对PBS、PBA和P(BS-co-BA)进行酶促降解研究。结果表明:与PBS和PBA相比,共聚酯具有良好的生物降解性能。6种聚酯酶水解速率依次为P(BS-co-40%BA)>P(BS-co-60%BA)>P(BS-co-80%BA)>P(BS-co-20%BA)>PBA>PBS。P(BS-co-40%BA)在10 h内基本完全降解,比PBS快26 h。与PBA相比,共聚酯的热稳定性得到提高,P(BS-co-40%BA)热分解50%的温度比PBA高22.3℃。随着降解时间的增加,共聚酯的化学结构、晶体结构和热稳定性基本不变,有利于其在新能源汽车设计中的应用。

改性丁二酸丁二醇聚酯的制备及其结构和性能

在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)合成过程中添加经二碳酸二叔丁酯改性的天冬氨酸作为改性单体,成功制备出了一系列聚(丁二酸一天冬氨酸一丁二醇)的无规共聚酯。通过核磁共振CH-NMR)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、广角X射线衍射、热稳定性能以及接触角测试,对合成的共聚醋的结构和性能进行表征。结果表明:PBS共聚酯的化学结构与理论结构吻合较好;共聚酯的熔点和热稳定性均随改性天冬氨酸单体的增加有所降低,但仍满足材料加工和应用的性能要求;各样品的晶体结构与纯PBS基本相同,均为单斜晶系;PBS共聚酯样品的亲水性能较纯PBS有明显提高。

脂肪族聚酯及共聚酯的生物降解性研究

以酯交换法或直接缩聚法合成了一系列脂肪族聚酯,经二异氰酸酯(HDI)扩链得到含氨酯键的聚酯及共聚酯,用DSC、X射线衍射等分析表征了聚酯及共聚物的结构和性能。用土埋试验、CO_2释放试验和黑曲霉降解试验着重研究了这些聚合物的生物降解性,详细讨论了聚酯结构、组成及聚酯分子量对生物降解性的影响。

PBS及其共聚酯生物降解性能的研究进展

综述了PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBS基脂肪族共聚酯,PBS基芳香族共聚酯的结构和生物降解性能,并分别总结了它们的结构和生物降解性能之间的关系。PBS基脂肪族共聚酯分为线型PBS基脂肪族共聚酯和枝状PBS基脂肪族共聚酯,分别对它们进行了介绍。得出了PBS及其共聚酯的结构、分子量、聚酯形态、熔点、结晶度等与共聚酯的生物降解性之间的关系。

PBS基共聚酯降解性能的研究概述

简要分析了结晶能力、链段柔顺性和化学组成等对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)基共聚酯降解性能的影响。研究表明,柔软的链结构易于被生物降解,有规晶态结构阻碍生物降解,脂肪族聚酯比芳香族聚酯易于生物降解,并指出提高PBS基共聚酯的降解性能仍然是一项具有挑战性的工作。

丙三醇对PBST共聚酯结构和性能的影响

基于生物可降解性聚酯——聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST),通过原位添加不同含量的丙三醇作为第四单体,制备出共聚改性的PBST共聚酯。通过核磁共振仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射仪(WAXD)及接触角测试,分别对PBST共聚酯的结构和性能进行了研究。结果表明:丙三醇的加入并没有改变PBST共聚酯的化学组成和结构;随着丙三醇含量的增加,共聚酯的玻璃化转变温度先上升后下降,而熔点是逐步降低的;改性前后和拉伸前后PBST的晶型均未发生变化,但分子结构的规整性受到破坏,且发生拉伸诱导取向;改性PBST共聚酯的亲水性能较纯PBST有明显提高。

聚丁二酸-己二酸丁二酯的合成及性能研究

采用共酯化工艺,利用熔融缩聚法制备不同组成的聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)共聚酯和均聚物(聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚己二酸丁二醇酯PBA)。利用核磁氢谱(1 H NMR)、差示扫描量热(DSC)和热失重(TGA)对合成的(共)聚酯进行了表征。结果表明共聚酯摩尔组成与投料基本一致。所合成共聚酯都表现出优异的热稳定性,起始分解温度高于300℃,共聚酯的热降解行为主要受二酸组分影响。共聚酯的熔点、熔融结晶温度随AA含量变化呈现先下降后上升的规律,在AA摩尔含量为50%~70%时,存在两种晶体共结晶,因而出现了两个熔点。共聚酯的玻璃化转变温度符合Gorden-Taylor方程,方程参数k=2.4。共聚酯的力学性能同样受组成变化影响,随着AA含量的增加,拉伸强度、弹性模量先降低后上升,断裂伸长先上升后降低。

可堆肥脂肪-芳香族共聚酯PBAT是什么

PBAT是聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的缩写,或称己二酸对苯二甲酸-丁二醇共聚酯。PBAT是一种生物可降解无规共聚物。其具体合成路线如下:己二酸与1,4-丁二醇聚合成聚己二酸丁二醇酯(+水);对苯二甲酸二甲酯与1,4-丁二醇反应生成聚对苯二甲酸二甲酸丁二醇酯(+甲醇);将聚对苯二甲酸二甲酸丁二醇酯加到聚己二酸丁二醇酯中,使用钛酸四丁酯作酯交换催化剂,得到两种预制聚合物的共聚物PBAT。PBAT为无规共聚物,不能形成明显结晶,因此具有宽熔点、低弹性模量和刚度、高柔韧性。