热塑性淀粉/聚己内酯复合材料制备与性能

以柠檬酸为增容剂,采用熔融共混的方法制备了不同聚己内酯(PCL)含量的热塑性淀粉/聚己内酯复合材料(TPS/PCL),对复合材料结构、冲击强度、力学性能进行了表征。结果表明:FTIR结果证实PCL的加入对整个体系并未产生明显影响;样品的拉伸强度,断裂伸长率及抗冲击强度随PCL含量大于30份时增加而增大;随着淀粉含量的增加,复合材料的吸水率增加。     

聚ε-己内酯多元醇的合成与表征

采用了对苯二酚二羟乙基醚(HQEE)作为反应的起始剂,与ε-己内酯按照设计的分子量合成聚己内酯二元醇,探讨了反应温度,反应时间和催化剂等因素对合成反应的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)、羟值滴定对聚己内酯二醇进行了表征.结果表明,以有机铋为催化剂,且用量为ε-己内酯单...     

淀粉/聚己内酯热塑性完全生物降解塑料膜的研制

通过交联和偶联剂处理双改性得到疏水性淀粉，再经多元醇进行塑化处理后与聚己内酯混合，制得完全生物降解塑料膜，对塑化改性淀粉的结晶度，玻璃化温度以及降解膜的性能进行了测试。研究表明：乙二醇与丙三醇的体积比为1：1.5时可以降低双改性淀粉的结晶度，并使其玻璃化温度降至94℃，膜的材料性能指标良好，120d内土埋生物降解失重率达70%以上。     

聚ε-己内酯的反应挤出制备及其结构与性能研究

以小型双螺杆挤出机为反应容器,采用反应挤出工艺,研究了ε-己内酯在引发剂、催化剂等作用下开环聚合制得聚ε-己内酯,考察了反应时间对ε-己内酯单体转化率(η)、产物聚ε-己内酯数均相对分子质量(M_n)的影响,并研究了聚ε-己内酯的结构与性能。结果表明:由核磁共振氢谱和核磁共振碳谱分析确定ε-己内酯开环聚合所制得的产物为目标产物聚ε-己内酯;在反应温度160℃的条件下,反应时间从35 min延长到120 min时,η从1.62%迅速增长至98.30%,在150 min时,η达到99.32%;产物M_n随着反应时间的延长呈先增加后降低的趋势,100 min时产物的M_n最高,为15 796,产物与空气中的水分发生高温解聚反应是引起产物M_n下降的主要因素;M_n为11 290的聚ε-己内酯的热降解温度为350～550℃,热降解速率最快的温度为360～515℃。     

ε-己内酯均聚物及共聚物的合成与表征

分别以D,L-乳酸和L-乳酸为原料制得D,L-丙交酯(D,L-LA)和L-丙交酯(L-LA);以辛酸亚锡为内酯开环聚合引发剂,用ε-己内酯(ε-CL)开环均聚合制备聚ε-己内酯,考察了引发剂用量、聚合时间和温度等对聚合产物特性黏数的影响。由ε-CL与D,L-LA和L-LA共聚合制得聚(ε-己内酯-D,L-丙交酯)和聚(ε-己内酯-L-丙交酯),并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热法、X射线衍射等对聚合物的结构进行表征;力学性能测试结果表明,聚(ε-己内酯-L-丙交酯)具有很好的弹性和较高的断裂伸长率。     

聚ε-己内酯型热塑性聚氨酯弹性体的合成

简单介绍了聚ε-己内酯型热塑性聚氨酯弹性体的合成工艺．研究了聚ε-己内酯分子量、硬段含量、n（-NC0）／n（-OH）和异氰酸酯结构对其性能的影响。结果表明．n（-NC0）／n（-0H）和异氰酸酯结构对热塑性聚氨酯弹性体的熔融指数、微相形态结构和物理机械性能有较大的影响。     

聚己内酯的制备及改性研究进展

综述了PCL(聚己内酯)合成的研究进展,介绍了引发ε-CL(ε-己内酯)开环聚合的几种引发体系(如活泼氢引发体系、稀土金属引发体系、碱金属引发体系和酶催化引发体系等)和辅助手段,并探讨了PCL的多种改性方法(PCL与淀粉共混改性、PCL与壳聚糖共聚改性、PCL与聚乳酸共混或共聚改性、PCL与聚醚共混或共聚改性、PCL与其他高分子材料共混或共聚改性)。最后对PCL的改性研究方向进行了展望。     

聚ε-己内酯的酶促合成及其结构表征

以ε-己内酯单体为底物,固定化脂肪酶Novozyme 435作为反应催化剂催化合成聚ε-己内酯(PCL),并对反应条件进行了优化。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)、X射线衍射(XRD)分析及力学拉伸仪对合成的PCL进行了表征。研究表明,该开环聚合反应的适宜条件为10 m Lε-己内酯底物添加催化剂0. 25 g;反应温度为50℃;反应时间为36 h;反应溶剂为甲苯;振荡速率为160 r/min。在该条件下,PCL合成转化率能达到96. 94%。产物在210℃下开始分解,具有良好的热稳定性;结晶温度为26℃,相对结晶度为44. 6%,表现出较好的结晶性能;此外,其具有较好的力学性能,拉伸强度为15. 2 MPa,断裂伸长率高达262. 6%。     

聚己内酯/酯化淀粉/纳米碳酸钙复合材料的制备及性能

以玉米淀粉(ST)和马来酸酐为原料,采用干法改性方法制备了酯化淀粉(EST),将EST与聚己内酯(PCL)、纳米碳酸钙通过密炼机混炼制备可降解PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪和热重-差示扫描量热同步热分析仪研究了PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料的微观形态、力学性能、结晶以及热性能。结果表明,随着纳米碳酸钙含量的增加,PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料的拉伸强度先升高后降低,当纳米碳酸钙含量为6份(质量份数,下同)时材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,与未添加纳米碳酸钙的复合材料相比分别提高了49.8%和34.8%;与PCL/ST/纳米碳酸钙复合材料相比,PCL/EST/纳米碳酸钙复合材料中淀粉颗粒尺寸减小,复合材料的熔点和结晶度有所提高,拉伸强度和熔体流动速率增加,热分解温度下降。     

草酸催化ε-己内酯开环聚合反应的研究

以含有双羧基的有机质子酸草酸作为ε-己内酯单体(ε-CL)开环聚合的催化剂,以体系存在的水分作为引发剂,使ε-己内酯单体开环聚合形成生物可降解的材料聚己内酯(PCL),研究催化剂浓度、在50℃和室温(20~25℃)下反应96 h己内酯开环聚合状态。结果表明,0.5%浓度的草酸能有效催化ε-CL单体的开环聚合形成PCL,50℃热聚合的PCL晶体结构更加完善,热稳定性良好。     

PHBV/PCL共混纤维的结构与性能

采用熔融纺丝法制备聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)/聚ε-己内酯(PCL)生物可降解共混纤维。采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、热台偏光显微镜和傅立叶变换红外光谱仪对PHBV/PCL共混体系的相容性和结晶性能进行了表征。结果表明:PHBV和PCL是不相容的;PHBV/PCL共混体系中的PHBV影响了PCL的结晶机制和结晶速率,PCL的结晶形态没有改变;PCL不影响PHBV的结晶机制,降低了PHBV的结晶速率,改变了PHBV的结晶形态。     

不同分子量PCL增韧PLA的结构与性能

采用两种不同分子量的聚(ε-己内酯)(PCL)(粘均分子量60 000和3 000)与聚乳酸(PLA)在175℃下共混10 min制备PLA/PCL共混物。通过动态流变、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能等研究了PLA/PCL共混物的结构和性能。动态流变显示,在PCL低含量(质量分数小于15%)时,PCL与PLA是相容的,质量分数为15%时PCL与PLA表现出明显的相分离行为。SEM显示,随着PCL含量的增加,PCL相的尺寸变大;低分子量PCL(L-PCL)的相尺寸明显大于高分子量PCL(H-PCL),而且相形态不是规则的球状。随着PCL含量的增加,共混物的拉伸强度下降,而断裂伸长率增加。当H-PCL质量分数为8.3%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率为137.32%。当H-PCL质量分数为15%时,其断裂伸长率高达232.76%。在添加相同含量PCL时,PLA/H-PCL共混物的拉伸强度高于PLA/L-PCL;而PCL质量分数8%时,共混物的断裂伸长率相差不多,当PCL质量分数大于8%时,PLA/H-PCL共混物的断裂伸长率明显比PLA/L-PCL共混物的高。     

原位反应增容制备可生物降解PLA/PCL复合材料

基于原位反应增容原理制备了一种可生物降解的聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混材料。探究了PLA/PCL不同配比及相容剂乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)(8份)对增韧效果的影响,目的是研究设计一种增韧效果最佳的PLA/PCL/EBA-GMA可降解材料。并采用平板流变仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及差示扫描量热法(DSC)对其反应机理、微观形貌及热性能进行了表征。结果表明,在不加相容剂时,PLA/PCL(80/20)能取得最好的增韧效果;加入8份相容剂后,PLA/PCL(85/15)的缺口冲击强度达75.4 kJ/m^2,增韧效果最好。     

Preparation and Characterization of Novel Food Packaging Materials Based on Biodegradable PCL/Ag-Kaolinite Nanocomposites with Controlled Release Properties

Food packaging materials based on biodegradable poly(ε-caprolactone)/Ag-Kaolinite nanocomposites with controlled release properties were successfully prepared via solvent casting method. X-Ray Diffraction, UV-visible Spectroscopy and Transmission Electron Microscopy results revealed the formation of mixed intercalated-exfoliated structures with a random dispersion of spherical Ag nanoparticles. PCL/Ag-KT films have showed a significant improvement in their barrier and antibacterial properties. The potential of the silver ion release from the PCL/Ag-Kt films to an aqueous medium was measured by Atomic Absorption Spectroscopy. The results exhibited a gradual increase of the amount of silver ions released. The release’s mechanism was mainly governed by the diffusion process.     

Preparation and properties of biodegradable thermoplastic starch/poly(hydroxy butyrate) blends

The vital differences using three types of thermoplastic starches (TPS), including potato starch, corn starch, and soluble potato starch, with two different gelatinization degrees to blend with poly(hydroxy butyrate) (PHB) are thoroughly discussed in this study. For blends containing a certain amount of PHB, thermal stability remains in a certain degree. In all cases of this study, mechanical properties of TPS blended with PHB confer higher performance than those of pristine TPS. In particular, a significant increase on tensile strength and tear strength is observed for TPS (potato starch) blended with PHB at low gelatinization degree. A suitable degree of gelatinization of starch is critical to achieve optimum performance. The investigation on the morphological observation partly features the supporting evidence of the above findings. The assessment of biodegradability indicates that the values of water absorption and weight loss increase with increasing treatment period and glycerol content, but decrease with increasing amount of PHB content. Among three types of starches investigated, the TPS (soluble starch)/PHB blend gives the highest level of water absorption and weight loss. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 2371–2379, 2006     

淀粉基生物降解材料的制备及其力学性能的研究

以淀粉、PVA、水、甘油和硼砂为原料制备了淀粉基全降解材料,对其力学性能进行了研究。结果表明,以30份水做增塑剂,加入25份PVA时,材料的拉伸强度和断裂伸长率分别从纯淀粉的25.80MPa和1.11%提高到31.78MPa和6.24%,同时应力-应变曲线表明,材料从脆性断裂转变为无屈服点的韧性断裂,说明PVA增韧作用明显;硼砂可以使PVA和淀粉发生交联,制得材料的拉伸强度可达43.37MPa,但材料韧性较差;甘油的加入虽可以使材料的断裂伸长率提高,但拉伸强度明显降低;同时加入硼砂和甘油,材料的强度和韧性同时得到改善,拉伸强度和断裂伸长率分别提高到36.26MPa和11.71%。     

高取代度阳离子淀粉的合成与表征

以玉米淀粉为原料,N-(2,3-环氧丙基)三甲基氯化铵(GTA)为阳离子醚化剂,在碱催化条件下,制备了高取代度阳离子淀粉,研究了反应条件对产品取代度和结构的影响。结果表明,在n(NaOH)/n(淀粉葡萄糖基AGU)=0.2025,n(GTA)/n(AGU)=4.0,反应温度60℃的条件下反应6h,取代度可达1.0959。用FTIR和13CNMR表征了高取代度阳离子淀粉的结构,X-ray衍射结果表明,阳离子化反应破坏了原淀粉的结晶结构,生成了具有非晶态结构的阳离子淀粉。     

PBAT/热塑性玉米淀粉共混改性对结构和力学性能影响

采用价格低廉的玉米淀粉为填充剂来改性生物可降解聚己二酸?对苯二甲酸丁二酯（PBAT）,以降低PBAT价格,拓宽应用领域。首先采用丙三醇对玉米淀粉进行塑化,再采用双螺杆挤出机进行造粒获得热塑性淀粉（TPS）粒料,然后采用双螺杆挤出机和注塑机制备不同比例的PBAT/TPS样条,最后分析论文TPS含量对样条结构和力学性能的影响。结果表明,经丙三醇塑化后的淀粉含有大量的羟基,PBAT的结晶结构与PBT的相同,随着TPS含量的增加,PBAT的结晶完善程度逐渐降低,结晶温度向高温方向偏移,拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,而弹性模量有相反的趋势。     

Synthesis and characterization of PCL/PEG/PCL triblock copolymers by using calcium catalyst

Triblock copolymer PCL-PEG-PCL was prepared by ring-opening polymerization of ε-caprolactone (CL) in the presence of poly(ethylene glycol) catalyzed by calcium ammoniate at 60 °C in xylene solution. The copolymer composition and triblock structure were confirmed by ¹H NMR and ¹³C NMR measurements. The differential scanning calorimetry and wide-angle X-ray diffraction analyses revealed the micro-domain structure in the copolymer. The melting temperature T_m and crystallization temperature T_c of the PEG domain were influenced by the relative length of the PCL blocks. This was caused by the strong covalent interconnection between the two domains. Aqueous micelles were prepared from the triblock copolymer. The critical micelle concentration was determined to be 0.4-1.2 mg/l by fluorescence technique using pyrene as probe, depending on the length of PCL blocks, and lower than that of corresponding PCL-PEG diblock copolymers. The ¹H NMR spectrum of the micelles in D₂O demonstrated only the -CH₂CH₂O- signal and thus confirmed the PCL-core/PEG-shell structure of the micelles.     

高交联非晶颗粒态玉米淀粉制备方法研究

报道了高交联、水分散体系高温溶胀、高交联碱糊化协同作用非晶颗粒态玉米淀粉的制备方法 ,采用偏光显微镜对其由多晶态向非晶态的变化进行了确认 ,提出在一定条件下 ,高交联玉米淀粉可以由原淀粉多晶颗粒态制备成只含无定形结构的非晶颗粒态淀粉