生物可降解塑料P34HB的改性研究进展

改性生物塑料是解决其热稳定性差、加工窗口窄、生产成本高的重要途径。本文综述了生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB)在物理改性和化学改性方面的研究进展,详细介绍了其物理改性和化学改性的方法以及改性P34HB的应用前景,并对P34HB的改性研究及应用发展进行展望。     

聚羟基烷酸酯表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的研究

采用紫外光接枝改性的方法将N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)单体接枝到聚β-羟基丁酸酯和聚β-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)膜表面上,形成PHBV-g-PVP共聚物,从而提高其亲水性.并用接触角测定仪、傅立叶红外光谱仪和扫描电镜进行了分析表征.结果表明,经过改性后的PHBV膜表面的亲水性显著提高.     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)改性及应用研究进展

来源于可再生资源的聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]作为生物基高分子材料的最优异的成员之一,因其具有良好的生物降解性和生物相容性而成为具有巨大发展潜力的环境友好型高分子材料。本文综述了近年来P(3HB-co-4HB)在改性与应用方面的研究进展情况。     

改性纳米二氧化硅/聚己内酯/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的结构与性能研究

利用异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂改性纳米二氧化硅,采用熔融共混挤出法制备聚己内酯(PCL)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))/改性纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合降解材料;利用红外光谱(FIIR)、万能拉力机、扫描电镜(SEM)、动态力学分析仪(DMA)等研究了改性nano-SiO2对复合材料的表面结构、力学性能等性能的影响。结果表明:改性nano-SiO2含量为4%时,复合降解材料的力学性能有明显的改善;少量添加的改性nano-SiO2可以均匀分散在PCL/P(3HB-co-4HB)基体树脂中,但当加入量过大时,容易发生团聚现象。     

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β-羟基丁酸酯(PHB)在医学领域中的应用研究

简要介绍了生物降解聚合物聚β-羟基丁酸酯(PHB)的主要性能特点,着重评述了PHB在药物释放和组织工程方面的应用研究.并在药物释放方面介绍了利用PHB及其改性材料制成缓释微球作为药物缓释载体材料的研究;在组织工程方面综述了PHB在软骨、骨、心脏瓣膜等方面的应用研究进展.     

新型生物材料聚(β-苹果酸-co-β-羟基丁酸酯)的合成和结构表征

以苯甲酸四乙铵为引发剂,引发β-苹果酸苄基内酯(MLABe)和β-丁内酯(BL)开环共聚,得到聚(β-苹果酸苄基酯-co-β-羟基丁酸酯)(P(MLABe-co-BL))共聚物。通过核磁共振氢谱(1 H-NMR)、核磁共振碳谱(13 CNMR)和红外光谱(FT-IR)表征,表明合成了聚合物单体MLABe和聚-β-羟基丁酸酯(PHB),为共聚奠定了基础。共聚实验结果表明,聚合物单体含量不同,聚合物组成有明显差别,分子量都在104以上。MLABe的竞聚率比BL的大,因此加入BL的比率越多,聚合时间就越长。MLABe和BL的比例为75/25(物质的量比),聚合时间短且共聚产物分子量适中,分布宽度窄。微观聚合机理表明MLABe和BL的比例为50/50(物质的量比)时,聚合过程酯交换剧烈,趋向于无规共聚。P(MLABe-co-BL)氢化苄基后得到两亲性共聚物聚(β-苹果酸-co-β-羟基丁酸酯)(P(MLA-coBL)),该共聚物改善了PMLA用作药物载体降解快、负电性大的缺点,有望在生物医用材料等方面得到应用。     

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.     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/聚-3已基噻吩复合纤维的制备及性能

有机共混导电纤维具有相容性好、界面稳定等优点。使用生物可降解材料3β-羟基丁酸酯(3HB)和4β-羟基丁酸酯(4HB)的共聚物(P3HB4HB)、有机导电高分子聚-3己基噻吩(P3HT),利用湿法纺丝方法,以三氯甲烷为溶剂,无水甲醇为凝固浴,成功制备出了P3HB4HB/P3HT有机复合纤维并测试表征。结果表明:复合纤维形态良好,经过碘蒸汽掺杂后,纤维由紫色变墨绿色,显示出良好的导电性,在可穿戴器件和智能服装领域有广阔的应用前景。     

聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）改性研究进展

目的综述近年来国内外聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)的改性研究进展,为进一步开发PHBV在包装领域的应用提供科学的理论基础。方法以PHBV薄膜材料为主,根据PHBV的优缺点,从物理改性和化学改性2个方面进行阐述。结果 PHBV是一种拥有生物可降解性的热塑性树脂,具有广阔的应用前景,但PHBV的脆性大、韧性差,必须对其进行改性,且物理和化学改性均有优缺点。结论大量研究表明,PHBV经过改性后性能有所改善,但由于其相容性差导致复合材料性能的提升幅度有限,因此,有待开发和完善PHBV的生物降解性,且工艺简单、成本又低的改性技术。     

植物纤维在全生物降解复合材料中的应用研究进展

评述了植物纤维/聚乳酸(PLA)复合材料、植物纤维/聚-3-羟基丁酸酯(PHB)复合材料、植物纤维/3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合材料,植物纤维/聚己内酯(PCL)复合材料、植物纤维/壳聚糖复合材料、植物纤维/淀粉复合材料、植物纤维/纤维素衍生物复合材料、全植物纤维复合材料的制备和成型方法,分析比较了材料的各种力学性能,以及为了增强材料的力学性能而进行的纤维改性.结果表明,这些复合材料具有性能优良、环境友好、可完全生物降解的特点.展望了植物纤维全生物降解复合材料未来的研究趋势.     

用发酵法制备Biopol聚合物

经过几年的研究,英帝国化学工业公司成功地开发了制备聚羟基丁酸酯(PHB)的发酵工艺。PHB 是一种物理性能介于聚酯和聚丙烯之间的热塑性塑料,可采用传统的加工方法加工成型。从生长在碳水化合物基片上的生物体中可以不断提取纯的 PHB。     

聚羟基脂肪酸酯/植物多酚共聚物的合成及表征

基于生物基热塑性聚羟基脂肪酸酯(PHAs)与绿色植物多酚,利用偶联反应制备了一系列生物可降解的聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/茶多酚(TP)共聚物(PHTP)。利用红外光谱、差示扫描量热、热台偏光显微镜、热重分析及电子万能材料试验机分析研究了PHTP共聚物的结构及TP对共聚物耐热性能和力学性能的影响。结果表明,偶联改性提高了PHTP共聚物的结晶起始温度和结晶温度,降低了PHTP共聚物的结晶速率;PHTP共聚物的耐热性提高,初始降解温度和最大降解温度均升高约10℃;PHTP共聚物薄膜样品的拉伸断裂强度及断裂伸长率分别增加34%和200%。     

纳米纤维素/生物塑料界面改性方法及其研究进展

纳米纤维素与生物塑料的界面相容性是影响复合材料性能的重要因素,因此,改善两者界面相容性也逐渐成为当前研究的热点。根据近年来其发展历程,综述了生物塑料和纳米纤维素的改性方法,详细介绍了纳米纤维素与聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚己内酯、聚乙烯醇、聚丁二酸丁二醇酯等生物可降解生物塑料复合材料的界面改性研究进展,并对纳米纤维素/生物塑料复合材料的发展进行了展望。     

基于离子液体的聚合物材料化学解聚研究进展

综述了近年来离子液体环境下高聚物材料化学降解回收相应产品的研究现状,重点介绍了聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚β-羟基丁酸酯(PHB)、聚乳酸(PLA)、尼龙6(PA6)及聚乙烯(PE)等材料在离子液体环境下的化学降解方法,同时分析了各种方法的优缺点。最后对离子液体用于聚合物化学降解行为的发展前景进行了展望。     

聚-3-羟基丁酸酯及其共聚物的合成与表征

合成一种环烷氧锡化合物,用氢谱、元素分析和质谱对其结构进行表征确认,并以其作为β-丁内酯开环聚合的引发剂制备聚-3-羟基丁酸酯,考察了单体引发剂配比、聚合时间和聚合温度等聚合条件对聚合产物特性粘度的影响.由丁内酯与丙交酯、己内酯共聚制备聚(丁内酯-丙交酯)和聚(丁内酯-己内酯)共聚物,并用FT-IR、1H-NMR、DSC等手段对聚合物的结构及性能进行了表征.     

SiO2/聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）薄膜研究

目的研究纳米SiO2对可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P34HB)包装膜结晶行为和力学性能的影响。方法采用溶液浇铸法制备SiO_2/P34HB纳米复合薄膜,利用红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、正置热台显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)和万能力学试验机等研究纳米SiO_2对P34HB结构、结晶性和力学性能等的影响。结果纳米SiO_2在P34HB中起到异相成核的作用,SiO2/P34HB复合膜的结晶速率和结晶度得到明显改善。相比P34HB包装膜,当纳米SiO_2质量分数为2%时,SiO_2/P34HB复合膜的弹性模量和拉伸强度分别提高了72.7%和60.9%。结论获得了纳米SiO2改善可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)包装膜结晶度和力学性能的最佳掺杂比例参数。     

UPM／PHBV超细静电纺纤维毡的制备

以改性不饱和聚酯／聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）（UPM／PHBV）为基体，通过正交设计，研究了电纺原液浓度、有机盐的添加量、静电压、挤出速率、接收距离等参数对该共混体系纤维毡静电纺成形的影响，结果表明，通过控制-定的静电成形条件可以调控得到不同直径和不同多分散程度的超细纤维。     

PHBV/PPC反应共混物的热性能与动态力学性能及形态结构

将甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的聚(β-羟基丁酸酯-co-β-羟基戊酸酯)(PHBV-GMA)与马来酸酐封端的聚碳酸亚丙酯(MA-PPC)反应性共混。采用差示扫描量热仪、动态力学分析仪和偏光显微镜分别研究了共混物的热性能、动态力学性能和形态结构。结果发现,通过反应接枝,MA-PPC降低了PHBV的结晶度,阻碍了PHBV的结晶,PHBV部分扩散进入MA-PPC相区。PHBV球晶尺寸降低,PHBV和MA-PPC共混组分的相容性得以改善。     

镁合金材料表面涂层构建及表征

镁合金作为一种新型的可降解生物医用金属材料,在力学性能、生物相容性和生物降解性能方面都具有优越性,目前在医用材料领域已成为研究热点。然而由于其存在腐蚀速率快和腐蚀不均等不足,这势必会阻碍它的应用及发展。因此对镁合金材料表面进行改性处理,增加耐腐蚀性,同时提高其生物相容性,已经成为可降解镁合金发展与应用中的重要组成部分。采用一种细胞内的天然高分子聚合物,即聚β-羟基丁酸酯(poly-beta hydroxy butyric acid ester,PHB)作为涂层材料,在WE43镁合金表面制备PHB涂层,考察改性后镁合金材料的表面形貌和生物相容性。实验结果表明,经聚合物PHB涂层后的WE43镁合金聚合物涂层分布较均匀,对镁合金有较好的保护作用。另外,PHB涂层明显提高了镁合金的血液相容性,对细胞的增殖起到了一定的促进作用,并有利于细胞迁移。该研究为可降解医用镁合金材料的研究提供一种新思路。