可生物降解聚酯的制备及性能研究进展

相对于传统高分子材料,生物降解高分子材料由于其能够在自然环境下降解为环境无害的物质,作为解决塑料白色污染的重要手段之一,近年来获得快速发展。对本课题组生物降解聚酯结构设计、改性及产业化等方面的研究进展进行了总结。通过无规/嵌段共聚的方式在聚二元酸二元醇酯中引入共聚单体单元、长/短支化结构可有效对材料的结晶性能、熔体强度等性能进行调控,进而实现对材料加工性能、力学性能以及生物降解速率的调控。通过对聚合工艺的创新优化,实现高分子量不饱和聚酯的合成,并阐明了其聚合机理;进一步,通过在不饱和聚酯中引入Diels-Alder反应/金属配位活性位点实现可逆交联弹性体的制备。对聚二元酸二元醇酯的结晶结构调控与结晶机理进行了深入的研究,提出了一种基于结晶成核动力学测定高分子结晶次级临界核尺寸的方法;基于类质同晶构型构象匹配设计了新型高效大分子型成核剂。在实验室研究的基础上,与企业合作建成了年产万吨生物降解聚酯及其共聚酯的生产线,生产的产品已应用于一次性餐具、超市购物袋和地膜的制备,并在新疆进行了农田可降解地膜的应用示范。

一步法合成聚酯工艺的研究

从反应时间、反应温度和物料配比方面考察了一步法合成聚酯的工艺条件,与两步合成方法比较,一步法合成聚酯具有明显的优势,可以缩短反应时间和降低反应温度。