乳化剂聚异丁烯丁二酸聚乙二醇酯的合成及其应用

以聚异丁烯丁二酸酐(PIBSA)、聚乙二醇(PEG)200为原料合成了可作为乳化炸药乳化剂的聚异丁烯丁二酸聚乙二醇酯。用红外光谱对产物进行结构表征;采用单因素变量法对影响反应的一系列条件(温度、催化剂、原料组成比例等)进行探索,确定合成聚异丁烯丁二酸聚乙二醇酯的最佳工艺条件。结果表明,采用酯化温度为190℃、酯化时间6 h、酯化催化剂2%(质量分数)NaHCO3为合成条件时,能够得到优良的聚异丁烯丁二酸聚乙二醇酯。该乳化剂的乳化力优于Span80,制备出的乳胶基质的热稳定性优于以Span80和T152作为乳化剂制备的乳胶基质。

乙酸氧钛催化酯化缩聚法合成聚丁二酸乙二醇酯及其性能研究

聚丁二酸乙二醇酯(PES)作为一种脂肪族聚酯,具有良好的力学性能和全生物降解特性,在降解塑料领域具有广阔的应用前景。以溶剂热法制备了一种乙酸氧钛化合物,将其作为催化剂用于催化丁二酸(SA)和乙二醇(EG)酯化缩聚合成高分子量PES。系统考察了催化剂用量(催化剂占反应物料的质量分数,下同)、反应温度和反应时间对PES分子量的影响,采用^(1)H-NMR和^(13)C-NMR对PES的结构进行了表征,并对其热性能、热稳定性和力学性能进行了测试。结果表明,当催化剂用量为0.6%,在230℃下聚合8 h时,合成的PES的特性黏度[η]为0.78,数均分子量(Mn)为47500,对应的聚合物分散性指数(PDI)为2.66。合成的PES熔点为102.4℃,最大热分解温度为420.2℃,断裂伸长率为505%±5%,拉伸应力为(48.3±0.6)MPa,拉伸弹性模量高达358.8 MPa。以煤制乙二醇为单体合成PES不但可以实现全生物降解聚合物的低成本制备,而且对煤化工产业的高质量发展有重要的现实意义。

聚对苯二甲酸丁二醇酯-co-聚丁二酸丁二醇酯-b-聚乙二醇嵌段共聚物的合成及表征

用熔融缩聚法合成了一系列基于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物(PBT co PBS/PEG).1HNMR结构分析显示,软段摩尔百分含量恒为 2 0 %.随组成中PBS含量增加,软段质量百分含量略微升高,硬段PBT平均序列长度由 2 80逐步减至 1 2 3,PBS平均序列长度由 1 2 7逐步增加到4 76,无规度在 1 1附近,两者呈无规分布.受组成及硬段平均序列长度变化影响,材料内部呈微观相分离状态,DSC热分析曲线上可分别观察到软、硬段熔点(Tm,s,Tm,h)及玻璃化转变温度 (Tg,s,Tg,h).硬段熔点及结晶度随PBS含量升高而降低,在 5 0～ 60mol%处达到最小值,则是PBS与PBT二者间形成共晶所致.力学性能测试及水解降解实验表明,将脂肪族聚酯PBS引入PEGT/PBT共聚体系,可赋予高分子链更好的柔韧性及亲水性。

高分子量生物可降解聚丁二酸乙二醇酯的合成与表征

以丁二酸和乙二醇为原料,直接熔融聚合,制备了高相对分子量的聚丁二酸乙二醇酯(PES)。用FT-IR,1H-NMR表征其结构;考察了不同聚酯反应催化剂对其聚合反应的影响,结果表明,三氧化二锑的催化效果最佳。同时利用GPC,DSC,TG,X射线衍射,酶降解等方法对聚合物进行表征,结果表明,PES是一种可生物降解的结晶性聚合物,具有良好的热学性能。

金属醋酸盐催化合成聚丁二酸乙二醇酯预聚体和碳酸二甲酯

研究了醋酸盐催化碳酸乙烯酯(EC)和丁二酸二甲酯(DS)同时合成聚丁二酸乙二醇酯(PES)预聚体和碳酸二甲酯(DMC)的耦合反应新工艺。采用气相色谱-质谱联用定性分析馏分组成;红外光谱、核磁共振表征了预聚物的结构;采用乌式粘度计测试了预聚物的特性粘数;气相色谱定量测定馏分碳酸二甲酯的收率以考察耦合反应的进度。以对该反应催化效果最佳的无水醋酸锂为催化剂考察了物料配比、反应温度、反应时间、催化剂用量对耦合反应的影响,结果表明,最佳的工艺条件为:反应温度195～200℃,n(EC):n(DS)=2:1,n(cat):n(EC+DS)=0.02:1,反应时间为2h,耦合反应所得的DMC收率为48.0%,聚丁二酸乙二醇酯预聚物的特性粘数为0.3787。

聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯/聚丁二酸丁二醇酯共混物的制备与表征

通过熔融共混制备了聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,探究了制备PEF/PBS共混物的影响因素,考察了共混温度、共混时间、螺杆转速、共混比例对PEF/PBS共混物力学性能的影响因素,并用示差扫描量热仪、热失重、扫描电子显微镜等技术手段对其热性能和相容性进行了表征。结果表明,当PBS的含量为15%、共混温度为230℃,共混时间为90 s、螺杆转速为150 r/min时,为最佳共混制备条件,此时相容性最好,热性能良好,冲击强度和拉伸强度最大,冲击强度相对纯PEF提高了6倍,拉伸强度提高了近20%,从而大幅提高了PEF的冲击强度,有效地增强了PEF的抗冲击韧性。这些工作为这一生物基聚酯材料的应用提供了可能。

生物可降解聚丁二酸乙二醇酯的合成与降解性能研究

以丁二酸和乙二醇为原料,直接熔融聚合,合成了高相对分子量的聚丁二酸乙二醇酯(PES),用FTIR,1H-NMR表征其结构;考察了不同聚酯反应催化剂对其聚合反应的影响,结果表明:三氧化二锑的催化效果是最佳的。同时,利用酶降解和体外水解的方法,对聚合物降解性能进行研究,结果表明:PES是一种可生物降解的聚合物,且在体外具有一定的降解性。

生物降解聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇嵌段共聚物的合成及表征

以2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）为偶联剂，将端羟基聚丁二酸丁二醇酯预聚物（PBs）与低相对分子质量聚乙二醇（PEG）进行多嵌段共聚，得到PBS／PEG多嵌段共聚物。采用FT-IR、^1H—NMR等方法对产物进行结构表征，同时研究物料配比和偶联剂TDI的用量对共聚物性能的影响及共聚物的吸水率和水解降解行为等。结果表明，PEG的引入使得材料的亲水性显著改善，共聚物的降解速率较纯PBS有大幅度提高。

聚丁二酸乙二醇酯的合成

以十氢萘为溶剂,丁二酸和乙二醇直接聚合,合成了高相对分子质量的聚丁二酸乙二醇酯(PES),其结构经1H NMR和IR表征。考察了单体比例对聚合反应的影响,结果表明,当n(乙二醇)∶n(丁二酸)=1.01∶1.00时,合成的PES数均相对分子质量最高(48 640),产率93%。同时测定了PES的力学性能和热性能。

聚丁二酸乙二醇酯(PES)及其共聚酯的合成与性能

采用直接熔融缩聚法制备了聚丁二酸乙二醇酯(PES)和聚(丁二酸乙二醇-共-对苯二甲酸乙二醇酯)(PEST)。核磁共振(1H-NMR)分析表明,合成的共聚酯是典型的无规共聚酯树脂。差示扫描量热(DSC)和X射线衍射(XRD)测试表明,随对苯二甲酸(PTA)的加入,共聚物的结晶度先降低后增加,熔点先降低后上升;随ET共聚组分含量的增加,PEST的结晶形态从PES经过无定型态过渡到PET;玻璃化温度(Tg)随PTA的加入单调上升。热重(TG)分析显示,PTA的加入提高了聚酯的热稳定性,失重5%的温度由337.6℃上升到384.7℃。酶降解实验得出PES和PEST10有良好的降解性,降解性随着PTA的加入递减。

聚丁二酸乙二醇酯合成的研究进展

综述了直接酯化聚合法、丁二酸酐开环聚合法、酯交换聚合法、耦合反应法合成聚丁二酸乙二醇酯(PES)的国内外研究进展,着重介绍了丁二酸和乙二醇酯化聚合法合成PES的催化剂和工艺的研究现状,并展望了PES及其合成工艺的发展前景。

聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇硬脂酸酯共混物非等温结晶行为

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乙二醇硬脂酸酯(PEOST)为原料,采用溶液共混法制备了PEOST质量分数分别为10%(POS-10)和30%(POS-30)的两种合金材料。通过差示扫描量热法(DSC)研究了合金材料的非等温结晶行为,用莫志深(Mo)法分析了PBS的非等温结晶动力学,采用Kissinger法和Friedman法计算PBS的结晶活化能,并用红外(FTIR)和偏光显微镜(POM)进行表征。研究结果表明:PBS先结晶形成结晶微区不利于PEOST结晶,而较高含量的PEOST有利于PBS的结晶。受PBS先结晶的影响,POS-10降温DSC曲线没有出现PEOST的结晶峰,而POS-30在低的降温速率情况下出现了PEOST双结晶峰;升温DSC曲线中两试样均出现了PEOST的熔融峰。在相同的冷却速率下,POS-30的PEOST熔融温度(Tm)和熔融焓(ΔHm)大于POS-10;POS-30的PBS结晶峰温度(Tp)、结晶焓(ΔHc)大于POS-10,而结晶半峰宽(D)值更小;但两者的Tm和ΔHm相当。随冷却速率的增加,PBS的D值增大,而PEOST的D值却降低;冷却速率的增加对PBS的Tm值影响不大,但使PEOST的Tm略有减小。Mo法适合用于共混物中PBS的非等温结晶动力学分析。POS-30的PBS绝对值结晶活化能要大于POS-10。POS-30在红外光谱谱图中出现了PEOST结晶的红外响应峰(1109cm–1和841cm–1)而POS-10没有。

合成聚丁二酸乙二醇酯的催化剂及其工艺的研究进展

聚丁二酸乙二醇酯(PES)作为一种可生物降解塑料已受到广泛关注。综述了用于合成PES的金属氧化物、金属盐化合物、金属烷氧基化合物和金属有机骨架化合物催化剂及PES合成工艺的研究进展;重点论述了金属烷氧基化合物催化合成PES的研究现状;对新型的金属有机骨架化合物催化剂合成PES进行了展望。金属有机骨架化合物具有种类繁多、结构可调和环境友好等优点,有很好的研究前景。

聚丁二酸乙二醇酯及其共聚酯的生物降解性能

通过降解过程的质量损失率、相对分子质量及其分布、热性能、表面形貌等评价手段,重点考察了Aspergillus niger脂肪酶对聚丁二酸乙二醇酯(PES)和聚(丁二酸乙二醇-共-对苯二甲酸乙二醇酯)(PEST)的降解性能。结果表明:PES在脂肪酶溶液中具有较好的生物降解性能,随着对苯二甲酸摩尔含量的增加,PEST的质量损失率呈现先增加后逐渐减少的趋势;随着酶解时间的延长,残留部分的PES、PEST的相对分子质量均呈下降趋势;残留部分的PES、PEST的熔点随降解时间的延长变化不大,熔融热焓有所增加;聚酯薄膜表面产生了不同程度的沟槽、孔洞和裂纹。可以推测,PES及PEST的生物降解首先发生在无定形区,并且大分子链段发生的是随机断裂。

碳酸乙烯酯与丁二酸二甲酯耦合反应制备聚丁二酸乙二醇酯预聚体的热力学分析

采用基团贡献法在433K^533K温度范围对碳酸乙烯酯与丁二酸二甲酯耦合制聚丁二酸乙二醇酯反应体系的4个可能的反应进行了反应焓变、反应熵变、反应吉布斯自由能变(ΔrGθ)及平衡常数(Kp)的计算。结果表明,反应(2)和(4)为放热反应,其ΔrGθ<0可自发进行,升高温度不利于反应的进行,而反应(1)和(3)为吸热反应,其ΔrGθ>0,反应不能自发进行。与反应(3)相比,反应(2)的平衡常数较大,反应更易进行。

聚乙二醇丁二酸酯/酚醛树脂共混物的结晶行为

考察了聚乙二醇丁二酸酯(PESu)/酚醛树脂共混物的熔融和结晶行为。显示:酚醛树脂对PESu的结晶起异相成核作用,同时酚醛树脂的羟基对PESu分子链会产生干扰作用,降低其结晶能力,这两种作用的主次地位取决于共混物中酚醛树脂的含量。采用Avrami方程分析了该共混物的等温结晶动力学参数,并利用Arrhenius方程计算了共混体系的活化能变化。

聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇硬脂酸酯共混物结晶行为

用溶液共混的方法制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚乙二醇硬脂酸酯(PEOST)共混物。采用差示扫描量热法(DSC)表征了共混物的结晶熔融行为。研究结果表明,加入质量分数5%的PEOST能使PBS结晶温度(T_c)降低约10℃,但使熔融温度(T_m)升高约3℃,继续增加PEOST用量对PBS的T_c和T_m影响不大;PBS的结晶焓(ΔH_c)随PEOST含量的增加呈上升趋势,而熔融焓(ΔH_m)先降低再上升;PEOST的结晶属于受限结晶,当其质量分数低于10%,DSC曲线中没有出现PEOST的结晶峰和熔融峰;当质量分数大于20%时,才出现PEOST结晶峰和相应的熔融峰。傅里叶变换红外(FT-IR)谱图中也才出现相应的结晶红外响应峰(1107 cm^(-1)和841 cm^(-1))。广角X射线衍射显示加入PEOST未改变PBS的晶体结构。偏光显微镜分析表明,PEOST含量较高的共混物晶体尺寸更大,具有更清晰的周期性明暗相间的环带花纹。

可生物降解聚丁二酸乙二醇酯的合成及表征

以丁二酸和乙二醇为原料,采用缩聚扩链法合成了同时带有端羧基和端羟基的聚丁二酸乙二醇酯预聚体(PrePES),用1,4-双(2-噁唑啉)苯和己二酰双己内酰胺混合扩链剂对PrePES进行扩链,制得高相对分子质量的聚丁二酸乙二醇酯(PES);并采用1HNMR,FTIR,WAXS,DSC,TG等技术对PES进行了表征,同时测试了其拉伸性能及脂肪酶降解情况;考察了n(丁二酸):n(乙二醇)对PrePES和PES性能的影响。实验结果表明,合成的PES是一种结晶聚合物;由n(丁二酸):n(乙二醇)=1.0:1.0所得的PES特性黏数达0.50dL/g,玻璃化转变温度为0.9℃,熔点为100.2℃,起始热分解温度为356.3℃,拉伸强度达33.5MPa,同时具有良好的生物降解性。

聚乙二醇丁二酸酯对铝电解电容器工作电解液性能的影响

以聚乙二醇(400)和丁二酸酐为原料,合成了聚乙二醇丁二酸酯(PEGS)。考察了所制PEGS的添加量和pH值对工作电解液的闪火电压、电导率以及铝电解电容器性能的影响。结果表明:PEGS可以提高工作电解液的闪火电压,并有效抑制电导率的降低;当添加PEGS的质量分数为3%时,工作电解液的闪火电压最大可升高45 V,电导率只降低10-4 S/cm左右;PEGS作添加剂时最佳pH值为6.0;PEGS可使铝电解电容器热稳定性能更好,寿命更长。

聚乙二醇含量对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯合金结构与性能的影响

通过熔融共混制备了聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇(PLA/PBS/PEG)三相共混物,利用扫描电子显微镜、平板流变仪、差示扫描量热仪、动态力学热分析仪、万能拉力试验机和简支梁冲击试验机分别研究了PEG含量对PLA/PBS(80/20)合金微观结构与性能的影响。结果表明,添加PEG组分能够降低PBS分散相的尺寸、均化尺寸分布、增加界面层厚度;随着PEG含量增加,PLA/PBS/PEG共混物复数黏度降低并且剪切变稀行为更加显著,共混物中PLA组分的玻璃化转变温度和冷结晶温度降低幅度随着PEG含量增加而增大,同时结晶度增加。动态力学热分析曲线显示PLA与PBS组分的玻璃化转变温度相互靠近,说明PEG能够促进PLA与PBS的相容性。力学性能结果表明,添加PEG组分到PLA/PBS(80/20)共混物中,可以在拉伸强度降低幅度不大的情况下大幅度提高共混体系的韧性。