偶联法制备聚羟基丁酸酯/聚乙二醇共聚物及其性能

利用二异氰酸酯为偶联剂,采用不同分子量的聚乙二醇(PEG)与聚羟基丁酸酯(PHB)进行偶联反应,制备一系列聚羟基丁酸酯/聚乙二醇共聚物。利用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、表面水相接触角及力学性能实验对共聚物进行了分析研究。结果表明,偶联聚乙二醇后,PHB链的规整度降低,PHB的结晶度下降,非结晶区增大,同时表面亲水性变好,当采用高分子量的PEG后,共聚物的拉抻应力-应变曲线中出现了明显的屈服点,断裂伸长率也有了较大的提高,达到了11%,韧性得到改善,力学性能有一定程度的提高。     

聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征EI北大核心CSCD

以1,4-丁二酸(SA)和过量的1,4-丁二醇(BD)为反应物,通过熔融缩聚制备了羟基封端聚丁二酸丁二醇酯齐聚物(OH-PBS-OH),以甲氧基聚乙二醇(Me OPEG)与丁二酸酐进行半酯化得到含端羧基的预聚物,再用二氯亚砜对预聚物进行活化,得到含酰氯端基的预聚物(Me OPEG-COCl);以Me OPEG-COCl与OH-PBS-OH为反应物,通过溶液法合成聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇(Me OPEG-PBS-PEGOMe)嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、广角X射线衍射、偏光显微镜等手段对共聚物的结构、结晶性能和酶降解性能进行研究。结果表明,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物中,聚乙二醇(PEG)链段的引入未改变聚丁二酸丁二醇酯(PBS)链段的晶体结构,但结晶形态由球晶转变为麦穗状晶体;同PBS比较,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物的结晶速率降低,酶降解速率加快。     

聚二羟基甲基硅氧烷改性聚醚酯弹性体的合成与表征

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4丁二醇(BD)、聚乙二醇(PEG)和聚二羟基甲基硅氧烷(PDMS)为原料,采用熔融缩聚法一步合成了聚硅醚酯弹性体(PBT-co-PEG/PDMS)。通过红外光谱、核磁共振和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和分子量进行了表征,用差示扫描量热(DSC)和热重分析(TG)研究了耐热性能,结果发现,PEG和PDMS参与了共聚反应,随着聚合物中聚二羟基甲基硅氧烷含量的增加,聚合物的数均分子量相应减小,PDMS含量为10%的共聚物数均分子量仅为3万;热分析结果表明,随着PDMS含量的增加,聚合物的熔点从175℃逐渐升高到200℃,同时起始降解温度也逐步提高。     

聚丁二酸丁二醇酯/聚羟基烷酸酯熔融共混物的结晶及流变力学行为

用熔融共混法制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[Poly(3HB-co-4HB)]复合降解材料,利用差示扫描量热(DSC)、旋转流变仪及万能拉力机对其结晶、流变行为及力学性能进行研究。结果表明,在PBS中加入Poly(3HB-co-4HB)后,发现结晶起始温度(To,c)、结晶峰温度(Tp,c)以及结晶结束温度(Te,c)有所提高,结晶度随着Poly(3HB-co-4HB)的增加呈先增大后下降的趋势;PBS/Poly(3HB-co-4HB)复合降解材料随着Poly(3HB-co-4HB)添加量的增大,断裂伸长率和拉伸强度却呈下降趋势;同时剪切储能模量(G′)、剪切损耗模量(G″)呈现出单增趋势。因此,在复合降解材料中添加适量的Poly(3HB-co-4HB)能改善PBS的结晶、流变及力学行为。     

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。     

PHBV生物材料的共混改性

综述了可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)近年来在共混改性(也称物理改性)方面的研究进展.主要对各类共混体系的相容性、热行为、结晶行为、形态结构以及力学性能等方面的规律进行了总结.     

热塑性碳硼烷聚羟基酯醚的合成及热稳定性能

以o-碳硼烷双酚二缩水甘油醚和丁二酸、4,4-二羧基二苯醚为原料,四苯基溴化磷为催化剂,设计合成了2种碳硼烷聚羟基酯醚(P1和P2)。通过红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱表征了所得聚合物的结构,结果表明得到了预期结构的聚羟基酯醚。通过差示扫描量热分析和热重分析(TG)评价其热性能,研究了碳硼烷结构对玻璃化转变温度(T_g)、初始分解温度和残炭率的影响。结果表明,P1和P2的T_g分别为-20.6℃和12.8℃,比不含碳硼烷的聚羟基酯醚(P0)高,表明大体积刚性碳硼烷笼形结构的引入提高了聚羟基酯醚的玻璃化转变温度。TG分析结果显示,碳硼烷笼形结构能在高温下极大地提升聚羟基酯醚的耐烧蚀性能,空气氛围下P1和P2的残炭率高于氮气氛围。     

生物可降解PLA/PHBV共混包装薄膜的热行为和力学性能研究

采用溶液铸涂法,以3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)对生物可降解聚乳酸(PLA)进行增韧改性,制备出不同配比的PLA/PHBV生物可降解共混包装薄膜,研究了PHBV的添加对共混包装薄膜的热行为和力学性能的影响规律。通过差示扫描量热法(DSC)测试发现,随着PHBV含量的增加,共混包装薄膜的玻璃化温度(Tg)、结晶温度(Tc)和熔点(Tm)都呈现下降趋势;热重分析法(TG)测试表明,PHBV的加入使共混包装薄膜的热稳定性变差;通过力学性能测试发现,当PHBV加入后,共混包装薄膜的拉伸强度和拉伸模量降低,而断裂伸长率明显增加,薄膜的韧性得到了改善。     

PBS-PPS生物降解聚酯的合成与降解性能EI北大核心CSCD

以癸二酸1,3-丙二醇酯(PPS)预聚物为软段,丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物为硬段,通过直接缩聚方式,合成了一系列聚(丁二酸丁二醇酯癸二酸1,3-丙二醇酯)嵌段共聚物(PBS-PPS)。通过红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热(DSC)、凝胶色谱(GPC)和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征,研究了物料配比对共聚物的结晶性、热性能和降解性的影响。结果表明,合成产物为典型的聚酯结构,随着PPS链段的增加,共聚物的结晶度下降,PBS为68.00%,而PBS-PPS10∶3仅为35.50%;质量损失率增加,PBS在酶解液中10周内质量损失率为27%,而PBS-PPS10∶3为71%;相对分子质量降低程度增大,PBS下降了35%,而PBS-PPS10∶3为81%;共聚物表面形态的破坏程度和酯键的水解程度也有显著提高。     

聚羟基乙酸接枝淀粉共聚物的合成和性能

以乙交酯和淀粉为原料,三乙胺为催化剂,在二甲基亚砜介质中合成了聚羟基乙酸接枝淀粉共聚物。讨论了原料配比和反应时间对共聚物接枝率(G)、接枝效率(E)和单体转化率(C)的影响。采用核磁共振谱仪(1H-NM R)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线粉末(多晶)衍射仪(XRD)、差式扫描量热仪(DSC)以及体外降解试验,研究了接枝共聚物的结构和性能。实验结果表明,将乙交酯单体和淀粉接枝共聚,可以得到一类新的可降解聚合物。     

利用Avrami和莫志深方法研究聚丁二酸丁二醇酯-聚丁二酸二甘醇酯多嵌段共聚物的非等温结晶动力学

高聚物的成型加工通常在非等温条件下进行。本工作研究了解聚合物的非等温结晶行为,对选择合适的加工方法、设备,设定合适的温度以及时间对制备综合性能优异的高分子产品具有十分重要的意义。利用Avrami和莫志深方法对可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯-聚丁二酸二甘醇酯(PBS-b-PDGS)多嵌段共聚物的非等温结晶动力学进行了详细研究。结果表明,Avrami和莫志深方法适用于该体系的非等温结晶行为,PDGS的引入没有改变共聚物的结晶机理。聚合物的结晶温度随降温速率增大而降低,相同降温速率下共聚物的结晶温度随PDGS含量增加而减小,PDGS的稀释作用是导致聚合物结晶速率减小的原因。PBSb-PDGS共聚物的非等温结晶动力学研究为其实际加工成型提供了理论依据。     

纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯的研究进展

基于国内外的研究现状,综述了生物塑料聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的改性方法以及纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备工艺。同时,针对每一种纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备工艺,具体分析了纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料结构和性能的变化,指出了每种制备工艺的优缺点。纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合包装材料将成为今后包装材料领域的研究重点,且实现绿色生产与进一步改善二者复合后的材料性能,将是实现产业化生产的关键。     

聚(丁二酸丁二醇酯丁二酸环己烷二甲醇酯)的合成与表征

用熔融缩聚法合成了一系列聚(丁二酸丁二醇酯丁二酸环己烷二甲醇酯)的无规共聚物。用FT-IR,1H-NMR,DSC,TGA,XRD及水降解测试等方法表征了材料的结构与性能。通过DSC和TGA分析得到产物的熔点虽然较聚丁二酸丁二醇酯(PBS)有所降低,但是热分解温度却得到了提高;XRD测试结果表明,共聚物的晶体结构并没有发生改变;水降解测试结果表明,共聚物较PBS的降解速率有所提高。     

聚(丁二酸丁二醇酯癸二酸丁二醇酯)的合成与表征

用熔融缩聚法合成了一系列聚(丁二酸丁二醇酯癸二酸丁二醇酯)的无规共聚物(PBSu-co-PBSe)。通过核磁共振(1H-NMR),差示扫描量热(DSC),热重分析(TGA),X射线衍射(XRD)和酶降解测试等方法表征了材料的结构与性能。XRD测试结果表明,共聚酯的晶体结构随着癸二酸含量的增加发生了改变,并产生了共结晶行为;DSC分析得出,随着PBSe组分在共聚酯中含量的增大,产物的熔点(Tm)由84.8℃降低至46.7℃,然后升高至55.9℃,玻璃化温度(Tg)单调降低至-58.7℃;TGA分析表明,癸二酸的引入提高了聚酯的热稳定性;酶降解测试得出产物具有良好的生物降解性,当PBSe占共聚酯含量的40%时,产物具有最快的降解速率。     

发展环境友好型生物基材料

<正>一、我国生物基材料产业发展现状与问题在几个五年计划和八六三计划支持下,我国生物基材料包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、丁二酸丁二醇共聚物(PBS)、二氧化碳共聚物(PPC)、对苯二甲酸1,3-丙二醇共     

微交联聚丁二酸丁二醇酯/聚四氢呋喃醚嵌段共聚物的合成和性能

以丁二酸、丁二醇、聚四氢呋喃醚(PTMO)和柠檬酸为原料,采用熔融缩聚法合成了微交联聚丁二酸丁二醇酯/聚四氢呋喃醚(c-PBS/PTMO)嵌段共聚物,其中PTMO质量分数为50%。采用核磁共振(1H-NMR)对其结构进行了表征;采用差示扫描量热(DSC)、乌氏黏度计和流变性能测试仪对其结晶熔融性能和流变力学行为进行了研究。研究表明,当加入的柠檬酸质量为PBS质量的1%时,聚合物凝胶含量为20.3%,特性黏数增加38%;使PBS硬段结晶熔融温度降低8.4℃,熔融焓、结晶焓和结晶度分别降低3.1 J/g、6.4 J/g和5.7%,但对PTMO软段影响较小;使嵌段共聚物的剪切储能模量和复数黏度提高,而损耗角tanδ降低。表明少量的柠檬酸的引入,有利于提高c-PBS/PTMO嵌段共聚物的熔体强度。     

聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征

以1,4-丁二酸(SA)和过量的1,4-丁二醇(BD)为反应物,通过熔融缩聚制备了羟基封端聚丁二酸丁二醇酯齐聚物(OH-PBS-OH),以甲氧基聚乙二醇(Me OPEG)与丁二酸酐进行半酯化得到含端羧基的预聚物,再用二氯亚砜对预聚物进行活化,得到含酰氯端基的预聚物(Me OPEG-COCl);以Me OPEG-COCl与OH-PBS-OH为反应物,通过溶液法合成聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇(Me OPEG-PBS-PEGOMe)嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、广角X射线衍射、偏光显微镜等手段对共聚物的结构、结晶性能和酶降解性能进行研究。结果表明,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物中,聚乙二醇(PEG)链段的引入未改变聚丁二酸丁二醇酯(PBS)链段的晶体结构,但结晶形态由球晶转变为麦穗状晶体;同PBS比较,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物的结晶速率降低,酶降解速率加快。     

癸二酸改性丁二酸丁二醇基聚酯材料的结晶性能和降解性能

以癸二酸、丁二酸为二元酸,丁二醇为二元醇,通过熔融共聚的方式合成了聚(癸二酸丁二醇酯丁二酸丁二醇酯)无规共聚物(SE10)和聚丁二酸丁二醇(PBS),并通过酶解实验研究了相对分子质量、结构、表面形态的变化。通过红外光谱、差示量热扫描仪、偏光显微镜、凝胶色谱和扫描电镜对二者降解前后性能进行了研究,相比PBS,SE10晶体直径较小,晶体结构形态变模糊,结晶度由68.0%下降为45.7%,熔点由115.23℃下降为92.40℃。90d后SE薄膜的质量损失率达到63%,珚Mw由34700降为11500,而PBS质量损失率为27%,珚Mw由49000降为33000。表明癸二酸的引入降低了PBS的结晶性能,提高了其降解性能。     

紫外辐射法制备聚羟基丁酸酯/聚乙二醇接枝共聚物

利用紫外辐射法制备了聚羟基丁酸酯/聚乙二醇(PHB/PEG)接枝共聚物,共聚物中聚乙二醇接枝含量分别为1.7%、2.6%、3.8%、6.4%和10.1%.利用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、表面接触角及力学性能测试对不同聚乙二醇接枝含量的共聚物进行了分析研究.结果表明,接枝聚...     

尿素共聚改性聚己二酸丁二醇酯及其性能

以己二酸和1,4-丁二醇为原料,通过酯化反应合成了聚己二酸丁二醇酯(PBA),再用尿素与其通过高温熔融缩聚反应合成了己二酸-丁二醇-尿素共聚物。考察了尿素含量对共聚物热稳定性、结晶性能、吸水率和降解性能的影响。利用红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)对聚合物进行了表征。结果表明,当丁二醇和尿素总量与己二酸的物质的量比n(丁二醇+尿素)∶n(己二酸)为1.16∶1,丁二醇和尿素的物质的量比n(1,4-丁二醇)∶n(尿素)为5∶1时,共聚物的重均分子量(-Mw)约为1×104,对比PBA,共聚物的热稳定性、吸水率和降解性能等有明显的提高。