聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/酶解木质素共混材料的制备及性能

双螺杆熔融共混制备了全生物降解的聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P3HB4HB)/纤维素酶解木质素(CEL)共混物,分别用热重分析、拉伸弯曲试验、冲击试验、扫描电镜(SEM)考察了CEL含量对共混物热学、力学性能及微观形貌的影响。研究发现,CEL的加入增强了材料的热稳定性,也提高了材料的模量,但断裂伸长率、拉伸强度、弯曲强度和冲击强度平缓降低,当CEL的质量分数为20%CEL,拉伸、弯曲、冲击三种强度的保持率都大于93%;SEM显示,P3HB4HB和CEL相容很好。CEL填充P3HB4HB不仅能降低材料成本,还能对材料的热学、力学性能保持较好或起改善作用,CEL最宜添加的质量分数为20%。     

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。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/二氧化钛纤维的成纤性能

用不同含量的二氧化钛(TiO2)改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)],并进行了纺丝研究。采用毛细管流变仪、热重分析仪、单丝强力仪测试了P(3HB-co-4HB)/TiO2复合材料的流变性能、热性能、单丝力学性能和回弹性。实验结果表明,P(3HB-co-4HB)和P(3HB-co-4HB)/TiO2为假塑性流体,TiO2可以有效改善材料的加工流动性;提高材料的热稳定性;TiO2的加入使纤维的断裂强度降低;但纤维的弹性恢复率可达100%,退绕性有所改善。     

成核剂对聚(3-羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯)性能的影响

分别以氮化硼(BN)、BRUGGOLENP250、CaCO3和Tm-3为成核剂,用熔融模压法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]样品,借用偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等考察了成核剂种类及用量对P(3HB-co-4HB)结晶形态、熔点、热分解温度、力学性能及断面形态的影响。结果表明,各种成核剂均能有效细化P(3HB-co-4HB)的球晶尺寸,提高其熔点及热分解温度;当成核剂BN的质量分数为5‰~8‰时,P(3HB-co-4HB)的综合性能最好。     

接枝聚丙烯酸改性聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)抗氧化膜的制备与性能

脂质氧化将导致食品变质,因此开展抗氧包装膜的研究十分重要。本文以丙烯酸(AA)为金属螯合配体,以聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为基材,通过紫外光接枝的方法将AA接枝聚合到PHBV薄膜表面,制得具备金属螯合能力的PHBV-g-PAA非释放型抗氧化膜,研究接枝时间对PHBV-g-PAA复合膜形貌结构、Cu²⁺螯合量和力学性能的影响。结果表明：通过傅里叶变换红外光谱仪与水接触角测试仪对复合膜进行结构表征,证明了聚丙烯酸(PAA)成功接枝到PHBV薄膜表面;通过SEM观察复合膜形貌结构发现,随着接枝时间的延长,接枝产物密度逐渐增大,接枝时间为20 min时,薄膜表面PAA接枝层的致密均匀性最佳;通过DSC和XRD测试复合膜结晶性能表明,结晶度从未接枝的63.97%下降至56.23%,有利于提高薄膜的韧性,接枝20 min时薄膜的韧性最好;采用甲苯胺蓝(TBO)染色法和火焰原子吸收光谱法测定复合膜表面羧基密度和Cu²⁺螯合量,当羧基密度为392.65 nmol/cm²时,对应的Cu²⁺...     

扩链改性对聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响EI北大核心CSCD

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)为扩链剂,采用熔融共混法扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]。使用凝胶渗透色谱、热失重分析仪、电子拉力机、毛细管流变仪、旋转流变仪等研究了PAPI添加量对P(3HB-co-4HB)的相对分子质量、热稳定性、力学性能以及流变性能的影响。结果表明,PAPI的使用能够提高P(3HB-co-4HB)的相对分子质量和熔体黏度,并能有效改善P(3HB-co-4HB)的热稳定性和力学性能,成功实现了对P(3HB-co-4HB)的扩链改性。PAPI的添加量为2.0phr时,体系综合性能最佳,其起始分解温度和最大分解温度分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了16.7℃和11.4℃,其拉伸强度和断裂伸长率分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了21%和218%。     

聚丁二酸丁二酯/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/纳米高岭土熔融共混力学性能、流变及降解行为研究

用熔融共混挤出法制备的聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[poly(3HB-co-4HB)]/纳米高岭土(nano Kaolin)复合降解材料;利用万能拉力机、旋转流变仪和SEM对其力学性能、流变行为、微观结构及降解性能进行研究。结果表明,PBS/poly(3HB-co-4HB)/nano Kaolin(100/10/8)复合降解材料的缺口冲击强度、断裂伸长率达到最大,此后随着nano Kaolin质量百分比增加,而呈下降趋势;在室外自然条件下,经过土埋一段时间后的降解实验,PBS/poly(3HB-co-4HB)/nano Kaolin(100/10/12)复合材料发生了明显的降解,复合降解材料的失重率也已经降到64%左右,说明材料的降解性能较好;纳米复合降解材料熔融剪切储能模量(G′),剪切损耗模量(G″)随着频率的增大呈单增趋势。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/POSS共混体系的性能

采用熔融模压法分别制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]和两种多面体笼型硅氧烷(POSS)[八异丁基倍半硅氧烷(OIBS)和八氨基苯基倍半硅氧烷(OAPS)]的共混物,考察了不同含量的OIBS,OAPS对共混体系性能的影响。结果表明,两种POSS都起到成核剂的作用。OIBS,OAPS的质量分数小于1%时,可以提高体系结晶温度,力学性能;随着OIBS,OAPS质量分数的提高,成核性有所增加,但因分散性变差,体系热稳定性和力学性能变差。由于OAPS的活泼氨基可与P(3HB-co-4HB)发生化学反应,改性效果较OIBS优。     

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。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)@海藻酸钠复合纤维膜的制备及其对Pb2+和Cu2+的吸附性

采用三氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,制备聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P（3HB-co-4HB））纺丝溶液,并通过静电纺丝技术制备P（3HB-co-4HB）纳米纤维膜,用海藻酸钠（SA）对P（3HB-co-4HB）纳米纤维膜进行包覆,获得P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜。利用SEM、比表面积仪、原子吸收光谱分别表征了P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜的纤维形态、比表面积、溶液残留液离子浓度。结果表明:纺丝液浓度在12%时,P（3HB-co-4HB）纤维成纤性好;随着静电压增大,P（3HB-co-4HB）纤维直径先减小后增大。P（3HB-co-4HB）支架材料可以使SA的比表面积提高约3.9倍,P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜对Cu2+离子、Pb2+离子最大吸附量分别为26.25 mg/g和36.25 mg/g,折算为SA的吸附量分别为364.58 mg/g和503.47 mg/g。      

GF/P(3HB-co-4HB)-PLA生物基复合材料的制备与性能

为了提高聚（3-羟基丁酸酯-co-4 羟基丁酸酯）-聚乳酸（P（3HB-co-4HB）-PLA）生物基共混材料的力学性能和尺寸稳定性,扩大应用领域,以P（3HB-co-4HB）和PLA共混物为基体,盐酸或偶联剂表面处理的玻璃纤维（GF）为增强材料,采用熔融共混法制备GF/P（3HB-co-4HB）-PLA复合材料。通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、热失重分析仪（TGA）和万能电子拉力机等研究了GF表面处理方法对复合材料力学性能、热性能、尺寸稳定性及断面形态的影响。研究结果表明：表面改性GF的加入可显著提高P（3HB-co-4HB）-PLA共混材料的综合性能。经偶联剂表面接枝的GF可均匀分散在P（3HB-co-4HB）-PLA基体中并形成较强的界面结合。添加质量分数20%的偶联剂改性GF使复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度和硬度分别提高了29.38%、20.32%、41.38%和15.31%;初始热分解温度（IDT）和维卡软化温度（VST）分别提高了6.64 ℃和10.7 ℃;室温和60 ℃放置60 d后复合材料试样长度方向的尺寸稳定性分别提高了32.47%和33.70%。     

P(3HB-co-4HB)/PBS共混材料酶解性能研究

目的研究P(3HB-co-4HB)/PBS共混材料在脂肪酶溶液中的生物降解性能。方法将P(3HBco-4HB)/PBS共混材料置于脂肪酶溶液中进行酶解实验,利用质量损失率、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(X-RD)和偏光显微镜(POM)等测试手段或指标,对材料的生物降解性能进行分析。结果质量损失率与SEM结果表明,实验用脂肪酶对P(3HB-co-4HB)的降解效果不明显,而对PBS有着较为显著的降解效果。X-RD分析表明,P(3HB-co-4HB)/PBS共混材料在19.9°和22.7°处的结晶衍射峰强度随酶解时间不断下降,表明主要是PBS组分发生了降解。POM结果表明,P(3HB-co-4HB)酶解前后球晶的形态基本不变。结论实验用脂肪酶对PBS酯键的水解相对容易,而对P(3HB-co-4HB)酯键的水解难度较大,P(3HB-co-4HB)/PBS共混材料在酶解时,存在PBS优先降解的情况。脂肪酶酶解对材料的晶区与非晶区并没有选择性。     

MAH熔融接枝共聚PP对PC/ICPP合金的影响研究

采用熔融接枝共混法制备了马来酸酐(MAH)接枝共聚PP(ICPP)制备增容剂ICPP-g-MAH和PC/ICPP/ICPP-g-MAH共混物,研究了ICPP-g-MAH增容PC/ICPP合金的力学性能、吸水性和加工流变性能等.结果表明,与未增容的体系相比,ICPP-g-MAH是PC/ICPP舍金的有效增容剂,在80%PC的共混体系中,加入少量的ICPP-g-MAH的确起到改善相界面,提高合金力学性能的作用.当ICPP-g-MAH质量分数为5%,EBS质量分数为0.2%时,合金拉伸强度和冲击强度最好,维卡软化温度达到最大;加入ICPP-g-MAH后,PC/ICPP/ICPP-g-MAH共混物吸水率下降,熔体流动速率(MFR)先减小后增大.     

P34HB的4HB含量对PLLA/P34HB共混物结构和性能的影响

采用熔融共混方法制备了聚乳酸/聚(3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯)(PLLA/P34HB)共混物,其中P34HB的4HB摩尔含量分别为11%与17%。通过扫描电子显微镜、动态力学分析、差示扫描量热仪和力学性能测试,考察了共混物的相容性、熔融行为与力学性能。结果表明,当P34HB组分质量分数为25%以上时,共混物两相玻璃化转变温度(Tg)相互靠近,为部分相容体系,且4HB含量越少,PLLA/P34HB共混物的相容性越好。共混物中PLLA的结晶性能随P34HB含量的增加而降低,且4HB含量越大,由于较差的相容性导致P34HB对PLLA的链段运动能力影响减小,共混物中PLLA结晶性能越好。随P34HB含量的增加,共混物的强度降低,断裂伸长率升高,且4HB含量越大,共混物力学性能由于两相相容性较差而低于4HB含量较低的共混体系。     

马来酸酐-苯乙烯多单体熔融接枝EVA的研究

用单螺杆挤出机研究了马来酸酐（MAH）－苯乙烯（St)多组分单体熔融接枝EVA的反应,考察了温度、引发剂用量、MAH和St用量对接枝率及凝胶率的影响。结果表明：MAH接枝率随DCP用量、St用量的增加、反应温度的降低有最大值;当EVA／MAH／St/DCP质量比为100：4：4：0.4时,MAH接枝率最大,而凝胶率最小;以St作共单体能够显著提高MAH的接枝率,抑制体系交联;St和MAH的相互作用和共聚反应生成的SMA共聚物在接枝反应中起重要作用。     

Bioglass® Coatings on Biodegradable Poly(3‐hydroxybutyrate) (P3HB) Meshes for Tissue Engineering Scaffolds

Osteoconduction and non‐toxic bioresorbability can be achieved by combining Bioglass® particles and Poly (3‐hydroxybutyrate) (P3HB) fibre meshes in novel composites for tissue engineering scaffolds. Bioglass® coatings readily induce hydroxyapatite (HA) formation on fibre surfaces in vitro, while biodegradable P3HB yields non toxic degradation products. In the present investigation, P3HB meshes were used, which were generated by means of an embroidery technology on the basis of yarns with 12 and 24 filaments with diameters of ～ 30 μm. Bioglass® particles of average particle size < 5 μm were used to produce coatings on P3HB meshes by slurry dipping. By varying the concentration of Bioglass® particles in aqueous slurry, coating thickness and homogeneity could be controlled. Optimally coated meshes were incubated in simulated body fluid (SBF) for 3, 7, 14, and 21 days to detect formation of HA, as a qualitative assessment of bioactivity. Scanning electron microscopy (SEM) observations coupled with X‐ray diffraction analyses revealed the presence of HA crystals on mesh surfaces following 3 days of incubation in SBF. The amount of HA crystals was shown to increase with incubation time in SBF. Minimal polymer degradation was seen after 21 days in SBF, suggesting a suitable time frame for tissue replacement. The novel Bioglass® /P3HB composite meshes developed here are potential materials for bone tissue engineering scaffold applications.     

聚乳酸固相接枝马来酸酐及与淀粉共混研究

通过固相接枝的方法,合成了聚乳酸与马来酸酐的接枝共聚物PLA-g-MAH,以改善其与淀粉共混物的相容性.研究了不同的接枝工艺条件对共聚物接枝率的影响,并考察了接枝聚乳酸与淀粉熔融共混物的力学性能和热性能.结果表明,在惰性气体环境中,聚乳酸可以和马来酸酐通过过氧化物引发而发生固相接枝反应.固定PLA100份,MAH 5份(质量比)不变,较好的工艺条件是引发剂用量为0.6份,120℃温度下反应1.4～1.6h.接枝聚乳酸与淀粉熔融共混,改善了聚乳酸和淀粉的相容性,提高了共混物的力学性能.     

聚烯烃熔融接枝研究及应用

聚烯烃通过接技改性可扩大其应用领域。本文介绍了聚烯烃单组分和多组分熔融接枝反应及相关机理。讨论了复合引发剂、接枝单体、聚合物颗粒尺寸及反应设备等因素对熔融接枝反应的影响。同时列举了可用于汽车工业和废塑料回收的接枝聚烯烃与其他聚合物的共混改性方法     

双(3-乙基-4-马来酰亚胺基苯)甲烷的合成

以制药工业的副产物邻硝基乙苯为原料,经四步反应合成出一种重要的4,4'-双马来酰亚胺基二苯甲烷(BDM)衍生物-双(3-乙基-4-马来酰亚胺基苯)甲烷(BEDM)树脂,并采用FTIR和1H NMR证实了其化学结构.同时,对合成BEDM的关键中间体3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DEDDM)的合成条件采用正交试验方法进行了优化.BEDM的熔点为203～204 ℃,高于BDM的熔点.与BDM相比,BEDM的溶解性显著改善,可溶于乙醇、氯仿、丙酮等沸点较低的溶剂.良好的溶解性使BEDM树脂具有较好的应用前景.