聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯/氧化镁复合薄膜的制备及性能

以聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)为基体,纳米氧化镁(MgO NPs)为抗菌剂,通过溶剂挥发法制备了PBST/MgO纳米复合薄膜,并探讨了复合薄膜在食品包装中的应用。研究了MgO NPs对纳米复合薄膜的机械性能、水蒸汽透过率(WVP)、氧气透过率(OTR)和紫外阻隔性能的影响。结果表明:MgO NPs的加入改善了PBST基体的力学性能和阻隔性能。与PBST薄膜相比,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了43.7%和32.2%,水蒸汽透过率和氧气透过率分别降低了28.1%和23.6%,并具有良好的紫外阻隔性能。当MgO NPs质量含量为5%时,复合膜的性能最佳。

扩链条件对聚丁二酸丁二酯-共-对苯二甲酸丁二酯/滑石粉共混物性能的影响

将一种多环氧官能团聚合物作为聚丁二酸丁二酯-共-对苯二甲酸丁二酯(PBST)的扩链剂,研究熔体反应挤出过程中的扩链条件对PBST/滑石粉共混物性能的影响。将扩链剂用量、反应温度和螺杆转速作为本研究的主要研究因素,通过方差分析寻找主要影响因素及各因素间交互作用。结果表明,扩链剂用量的影响最为显著,其次是温度,螺杆转速的影响不显著;随着扩链剂用量的增加,熔融温度和结晶温度降低,分子量、熔体黏度和热稳定性增加;同时,随着扩链剂用量的增加,改性PBST强度提高但韧性降低;响应面分析表明扩链剂用量、反应温度和螺杆转速分别为0.66%、200℃和300 r/min时扩链条件最优。

茶梗纤维-聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯复合材料的制备及其性能

为了实现茶剩余物的资源高值化利用,以茶梗纤维(TSF)为原料,用扩链剂4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4'-MDI)对其进行表面改性,将4,4'-MDI改性后的茶梗纤维(MDI-TSF)与聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)共混制备复合材料。4,4'-MDI两端异氰酸酯键(―N=C=O)与TSF表面羟基(―OH)进行反应,减少TSF表面羟基含量并削弱其表面极性,从而减少了TSF与PBAT之间的极性差,环氧大豆油(ESO)加入改善两者之间界面相容性,从而可提高复合材料的机械性能。改性茶梗纤维MDI-TSF的加入可以有效增强复合材料的拉伸强度、弯曲强度以及热稳定性,当PBAT与MDI-TSF质量比80∶20,即MDI-TSF添加量20%,加入10%ESO制得的复合材料PBAT/ESO/20%MDI-TSF综合力学性能最佳,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为13.014 MPa、10.94 MPa和18.314 kJ/m^(2),与复合材料PBAT/ESO/20%TSF(8.652 MPa,8.32 MPa,14.563 kJ/m^(2))相比,拉伸强度提高了50.4%,弯曲强度提高了31.5%,冲击强度提高了25.8%,热稳定性和结晶度均有提高。

聚(己二酸/对苯二甲酸)-丁二醇酯基自发气调薄膜的性能研究及应用

采用熔融共混法将聚(己二酸/对苯二甲酸)-丁二醇酯(PBAT)和聚(L-乳酸-衣康酸丁二醇酯)(PLBI)通过双螺杆挤出机制备了不同共混比例的薄膜,分析了不同PLBI添加量对PBAT薄膜气体透过性能及力学性能的影响,进一步结合材料的气体透过性和草莓的呼吸特性,对草莓进行气调包装(MAP)系统设计,并应用于其自发气调保鲜实验。结果表明,PLBI添加量为15%时,共混薄膜仍旧保持较好的力学性能,通过对共混比例的调控,将PBAT的CO_(2)/O_(2)透过比(CDP/OP)从10.57降低至3~7左右,同时提高了材料的保水性,使得该材料更适用于气调果蔬包装,应用于草莓自发气调保鲜实验,低温储藏下将草莓的货架期延长至21d。

不同共聚组成聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯的制备及相对分子质量

聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是目前最常用的可生物降解塑料之一,但在对其开展的研究中,缺乏对相对分子质量测定的详细探讨。文中通过合成共聚组成可控的PBAT,研究了PBAT的结构对其相对分子质量测定的影响规律。在使用尺寸排除色谱法测定相对分子质量的过程中,采用良溶剂二氯甲烷替代常用的四氢呋喃,可避免因溶解度低引起的双峰结果的干扰,实现不同共聚组成PBAT相对分子质量的准确测定。此外,首次测定了不同共聚组成PBAT的折光指数增量,并将其用于超高效聚合物色谱-多角度激光光散射仪-示差检测器联用中,测定了PBAT的绝对分子量;将所测绝对重均分子量与特性黏度拟合,得到Mark-Houwink方程的相关参数a=0.74,K=4.33×10^(-4)。基于优化后的相对分子质量测定手段,研究了所测得的PBAT相对重均分子量与绝对重均分子量的关系。其工作丰富了PBAT的相对分子质量测定手段,揭示了PBAT结构和溶剂对相对分子质量测定的影响方式,对PBAT的相对分子质量表征具有重要的借鉴意义,有助于更深入地理解PBAT相对分子质量对其性能及应用的影响。

聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二酯流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二酯(PBST)的流变性能。结果表明:PBST熔体为切力变稀型流体,黏流活化能较低,具有较好的成纤性能。同时,讨论了相对分子质量、剪切速率、温度对PBST熔体流动曲线、非牛顿指数、结构黏度指数等的影响,为生物可降解性PBST纤维的生产工艺提供了理论依据。

酰胺化反应制备聚(对苯二甲酰十二碳二元胺-共-对苯二甲酸乙二醇酯)共聚物

文中以十二碳二元胺(DDMD)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为原料,环丁砜为溶剂,制备了聚(对苯二甲酰十二碳二元胺-共-对苯二甲酸乙二醇酯)(Poly(12T-co-ET))共聚物。考察了反应温度、投料比和溶剂用量对产物相对黏度和转化率的影响,确定其最佳工艺条件为,反应温度为210°C、DDMD与PET的投料摩尔比为1.1:1、PET与溶剂的质量比为1:10,得到产物的相对黏度为1.37、转化率为82.1%。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱确认了产物的结构。差示扫描量热分析和热失重分析结果表明,产物的熔点为234°C、结晶温度为201°C,初始热分解温度为357°C。拉伸强度为37.0 MPa、断裂伸长率为9.32%、弯曲强度为49.2 MPa、缺口冲击强度为1.5 kJ/m^(2)。动态力学热分析结果显示其玻璃化转变温度(T_(g))为91°C。尽管共聚物的综合性能较差,但仍可以作为基体树脂进行共混改性使用,同时,该聚合方法对PET的回收和环境保护具有一定的实用价值。

聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯打孔膜对双孢蘑菇的保鲜效果研究

为探究可生物降解高分子材料在果蔬保鲜包装中的应用效果,该研究采用可完全生物降解的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯[poly(butylene adipate-co-terephthalate),PBAT]为原料制备薄膜,比较了其与聚乙烯(polyethylene,PE)膜的透光率、拉伸性能和气体渗透性等性能,然后将PBAT和PE膜打孔后用于包装双孢蘑菇,对其保鲜效果进行了评价和比较。结果表明,与PE膜相比,PBAT膜具有更高的断裂伸长率、水接触角和水蒸气透过率,以及较低的拉伸强度和氧气透过率。PBAT膜能够有效防止水蒸气在膜上的凝结,所包装的双孢蘑菇虽然与PE组相比具有较高的失重率,但保持了较高的感官品质。打孔数为6的PBAT膜能使包装内保持适宜的气体环境,使双孢蘑菇维持相对较高的白度、硬度和抗坏血酸含量,波动较小的总酚含量,因此感官和营养品质得到较好的保持。总之,可完全生物降解的PBAT膜的气体透过性可通过打孔方式来调节,使其适用于具有不同采后呼吸强度的果蔬,在果蔬采后保鲜中具有良好的应用潜力。

热重法测定聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)树脂中的炭黑含量

PBAT在氮气气氛下会发生热裂解,产生大量的裂解碳,对炭黑含量的测定存在较大的干扰。利用热重分析法,对PBAT树脂中的炭黑含量进行测定,需要设定特定的温度程序,排除裂解碳的干扰,才能够较为准确地获得PBAT树脂中炭黑含量的结果。结果表明,热重法测定PBAT树脂炭黑含量的试验方法能获得良好的准确率和重复性。

蛭石/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯复合薄膜的制备与性能

以蛭石(VMT)为填料、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)为基体,采用熔融-吹塑法制备了VMT/PBAT复合薄膜,通过向其中添加相容剂聚苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)制备了VMT/PBAT/SMA复合薄膜。对纯PBAT薄膜、VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热性能、流变性能、水蒸气阻隔性能、断面微观结构和力学性能进行了测试。结果表明,与纯PBAT薄膜相比,VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热稳定性降低,相比VMT/PBAT复合薄膜,SMA的添加增强了VMT/PBAT/SMA复合薄膜的热稳定性。相同VMT含量的VMT/PBAT/SMA复合薄膜比VMT/PBAT复合薄膜的结晶度低。相比纯PBAT薄膜,VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,而VMT/PBAT/SMA复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率整体比VMT/PBAT复合薄膜有所提高。VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜水蒸汽透过量都小于800g/(m^(2)·24 h)。VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA复合薄膜水蒸气阻隔性能符合GB/T 35795—2017《全生物降解农用地面覆盖薄膜》的要求。

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。

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。

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。

聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯共混物等温结晶行为及等温热处理对力学性能的影响

通过熔融共混法制备聚乳酸(PLA)/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)(80/20)共混物,对其等温结晶行为、微观形貌、拉伸性能和维卡软化点(VST)进行研究。并在110℃时,利用等温热处理控制样品的结晶度,研究结晶度对样品拉伸韧性和VST的影响。结果发现,随着样品结晶度由9%增大至最大值36%,PLA基体中的无定形部分不断发生结晶,样品的断裂伸长率由256%骤降至11%,而VST值则由58℃提高至143℃。这是由PLA无定形部分与结晶部分巨大的性能差异所造成。当结晶度在27%时,其VST值达到123℃,断裂伸长率维持在160%左右,在增韧和耐热性能之间取得较好平衡。

聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二醇酯的热降解动力学

在高纯氮气保护下,采用不同的升温速率,用热失重法对聚丁二酸丁二醇-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)共聚酯的热降解行为和热降解动力学进行了研究。用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa及Friedman 3种方法对比计算了PBST共聚酯在氮气气氛中的热降解活化能,并对PBST共聚酯的热老化寿命进行了探讨。结果表明在氮气气氛中共聚酯的热稳定性随BT含量增加而增强,不同组分的PBST共聚酯热降解均为1级反应,分解活化能E均随BT摩尔分数的增加而增大。

马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物对聚对苯二甲酸丁二醇酯的增韧作用(英文)

研究了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和POE-g-MAH/聚丙烯(PP)共混物对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的增韧作用。结果表明,POE-g-MAH/PP共混物对PBT的增韧效果优于POE-g-MAH的,POE-g-MAH和PP并用具有显著的协同增韧作用。扫描电镜照片表明,POE-g-MAH/PP共混物增韧PBT具有软壳-硬核结构。

聚(丁二酸乙二酯-共-对苯二甲酸乙二酯)的流变性能

以对苯二甲酸、丁二酸和乙二醇为单体合成了3组不同特性黏度的聚(丁二酸乙二酯-共-对苯二甲酸乙二酯)(PEST),采用毛细管流变仪重点研究了样品的流变性能。结果表明:共聚酯PEST是假塑性流体,呈现典型的切力变稀现象;随着剪切速率增大,黏流活化能降低;非牛顿指数随着特性黏度的增大而减小,随温度的升高而增大;结构黏度指数随着温度升高而降低,随特性黏度的增大而逐渐增加。流变性能的研究结果对PEST共聚酯的加工生产提供了一定参考。

聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯的研究及产业化现状

介绍了生物可降解材料脂肪族/芳香族共聚酯聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(PBST)的合成工艺技术及基本性能,综述了近年来国内外PBST的研究现状和产业化现状。PBST的合成工艺主要是酯交换法和直接酯化法,酯交换法原料成本高、副产物分离较难、合成的PBST相对分子质量低;直接酯化法可以得到纯度较高的PBST,副产物只有四氢呋喃,现已成为合成PBST的主流工艺。PBST具有良好的生物可降解性,与聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)的性能相近,在耐热性、拉伸强度、透水率方面性能更优。国外PBST没有批量化商业产品,国内PBST工程化技术开发和产业化推广方面拥有了自主知识产权,可以利用PBAT生产装置通过工艺调整进行生产。国内PBST产业化主要受原料丁二酸(SA)的制约,今后的研发重点是加强PBST合成、应用技术的开发,开发高效环保的SA生产方法。

拉伸挤出加工聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯/热塑性淀粉共混物的结构与性能

采用偏心转子挤出机制备了聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)/热塑性淀粉(TPS)共混物。通过与双螺杆挤出方式进行对比,研究了拉伸挤出对PBAT/TPS共混物形态结构、结晶结构、流变特性和力学性能的影响。结果表明,拉伸挤出加工促进了淀粉的塑化及在PBAT基体中的分散,强化了PBAT与TPS之间的界面相互作用。与双螺杆挤出共混物相比,拉伸挤出加工PBAT/TPS共混物的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别提高了19%,9%和28%。当TPS含量为40%时,拉伸挤出共混物拉伸强度仅比PBAT降低了29%,但其断裂伸长率与PBAT相当,冲击强度比PBAT提高了75%。偏心转子挤出机为制造低成本、高性能生物降解高分子材料提供了有效工具。

1,4-环己烷二甲酸对PBAT的共聚改性

以对苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)、1,4-环己烷二甲酸(CHDA)及1,4-丁二醇(BDO)4种单体为原料,采用熔融缩聚法,合成得到一系列聚对苯二甲酸-co-己二酸-co-环己烷二甲酸丁二醇酯(PBCAT)。利用核磁共振仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱分析(GPC)、傅里叶变换红外光谱仪、万能力学测试仪等方法表征了共聚酯的结构和性能。实验结果表明,PBCAT共聚酯的相对数均分子量随CHDA投料比的增大先升高后降低,当投料比PTA:AA:CHDA为1:1:1.1时PBCAT的数均相对分子量为33 450,断裂伸长率为1 314.66%,与PBAT相比,提升了1.7倍。PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度随着CHDA投料比的增大先升高后降低,熔点先由103.9℃升高至119.5℃,后下降至108.6℃。结晶温度先由64.8℃升高至91.7℃,后下降至74.82℃。