聚乳酸的增塑改性

采用溶液共混法,以聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,对聚左旋乳酸(PLA)进行增塑改性.用综合热分析仪对改性PLA的热性能进行了表征.讨论了不同的增塑剂及其用量对改性PLA性能的影响:当增塑剂的含量增加时,改性PLA的强度下降,伸长率增加,并逐渐由脆性向韧性转变;玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)下降.当增塑剂的质量比≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性.PEG400改性的PLA效果较好.     

聚乳酸片材增塑改性研究

分别采用乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)和聚乙二醇400(PEG400)为增塑剂对聚乳酸片材进行改性。拉伸性能测试表明,增塑改性后的聚乳酸片材塑性增强,在ATBC和PEG400质量分数为15%时断裂伸长率分别达到25.6%和38.13%;毛细管流变仪测试表明,其非牛顿指数分别为0.7206和0.9152;通过紫外分光光度法,测得聚PEG400增塑剂增塑改性的聚乳酸片材更易析出,改性的聚乳酸60 d后降解率为14.3%,较纯聚乳酸和ATBC增塑改性片材降解率高。     

改性聚乙烯醇/聚乙二醇共混复合材料的制备与性能

通过溶液共混法制备了改性聚乙烯醇(VE-PVA)与不同类型聚乙二醇(PEG)的共混复合材料,分别研究了相对分子质量、含量、不同端基类别的聚乙二醇对VE-PVA/PEG复合材料性能的影响。通过差示扫描量热分析、动态力学分析、拉伸测试、动态流变测试等考察VE-PVA/PEG复合材料的热性能、力学性能及流变性能。结果表明,PEG和VEPVA是相分离体系,各自形成独立的晶相。PEG在一定程度上会阻碍VE-PVA结晶,降低其结晶温度和结晶度。PEG对VE-PVA有明显的增塑和润滑作用,能降低熔体黏度,改善体系加工性能。而且PEG中端羟基含量越大,增塑作用越强。当PEG质量分数小于10%时,能提高复合材料的断裂伸长率。     

柠檬酸酯增塑改性聚乳酸

采用乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)、柠檬酸三正丁酯(TBC)、柠檬酸三乙酯(TEC)等系列柠檬酸酯增塑改性聚乳酸。通过差示扫描量热法(DSC)、拉伸性能等测试,表明柠檬酸酯类增塑剂能有效降低聚乳酸玻璃化转变温度,改善其加工性能,克服脆性断裂。文中还系统研究了改性材料的耐水性、小分子增塑剂的醇溶出物和降解性能,并采用溶度参数相近的原则对增塑剂与聚乳酸相容性做了初步估算,认为含有羟基并且构成酯的醇分子量越低的柠檬酸酯越能有效降低聚乳酸玻璃化温度,提高其韧性,加快降解速率,柠檬酸酯分子量越小,越易迁移,且材料耐水性变差。     

聚乙二醇增塑醋酸纤维素中空纤维膜的制备与性能

以聚乙二醇为增塑剂,采用熔融纺丝-拉伸法制备了具有海绵状孔结构的二醋酸纤维素(CA)中空纤维均质膜。通过场发射扫面电子显微镜、纯水通量、泡点孔径、孔隙率及力学性能测试讨论了成孔剂含量和拉伸条件对CA中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明,随拉伸倍数和成孔剂含量提高,膜内外表面孔径均增大,孔隙率提高,通透性改善。随成孔剂含量提高,中空纤维膜断裂强度和断裂伸长率均降低;随拉伸倍数提高,中空纤维膜断裂强度提高而断裂伸长率降低。当成孔剂含量为55%,拉伸倍数为2.25时,所得膜性能较好,膜纯水通量为186.44 L/(m2·h),断裂强度为5.47MPa,断裂伸长率为5.30%。     

柠檬酸醚酯增塑剂的合成及增塑聚乳酸

利用两步酯化法合成新型醚酯增塑剂——柠檬酸三(三甘醇单丁酯)酯(TTBC),通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H-NMR)对其进行表征,将聚乳酸(PLA)和TTBC按一定质量比进行熔融共混。采用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、电子拉力机以及平行平板流变仪研究了不同含量的TTBC对PLA/TTBC性能的影响。结果表明:随着TTBC含量增加,PLA的玻璃化转变温度(Tg)、熔点(Tm)和冷结晶温度(Tcc)均逐渐向低温移动,邵氏D硬度逐渐降低。PLA/TTBC的断裂伸长率均在300%以上,拉伸强度保持在10MPa以上。PLA/TTBC的复数黏度(η*)和黏流活化能(ΔEη)显著下降。通过与增塑剂含量为25%(质量分数)的PLA/TBC对比发现,TTBC的增塑效率与耐迁移性均高于TBC。     

聚乙二醇改性聚乳酸的合成与性能表征

以外消旋乳酸(D,L-LA)和不同数均分子量(Mn)的聚乙二醇(PEG)为原料,通过熔融缩聚法,合成了系列聚乳酸聚乙二醇(PLEG)。最佳工艺条件为:以(Sn(Oct)2)为催化剂,m(Sn(Oct)2)为0.8%,n(PEG)∶n(D,L-LA)=1∶600,聚合温度170℃,压力0.096 MPa条件下,反应8h。用特性粘度测试、FT-IR、XRD、接触角等对其进行表征,实验结果表明系列PLEG中PLEG-800接触角为63°,表明其亲水性能最好;PEG-800和乳酸共聚合成的PLEG的粘均分子量最大,可达48997,与PDLLA相比,结晶度有较大提高,亲水性得到改善。     

聚乳酸/聚乙二醇/SiO2杂化薄膜的制备及性能研究

以正硅酸乙酯、聚乳酸与聚乙二醇为主要原料，采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备有机与无机杂化薄膜，研究了制备条件对薄膜性能的影响。结果表明：所制备的薄膜与衬底有很好的附着力；在380-800nm波段范围，镀有薄膜的玻璃对光的平均透过率在92％以上，且不需要光照就能长时间保持超亲水性达20天以上；pH值及溶胶陈化时间是影响薄膜亲水性的重要因素。     

赖氨酸改性聚乳酸/聚乙二醇共聚物的制备及表征

在丙交酯与聚乙二醇开环共聚的基础上进行了二次聚合,利用具有生物相容性的赖氨酸对聚乳酸/聚乙二醇低聚物进行改性,制备出了赖氨酸改性聚乳酸/聚乙二醇共聚物。通过红外光谱、核磁共振谱、X射线衍射分析仪、差示扫描量热仪、凝胶渗透色谱和接触角测量仪分析比较了聚乳酸、聚乳酸/聚乙二醇和赖氨酸改性聚乳酸/聚乙二醇3种聚合物之间存在的差异。结果表明,实验成功合成了赖氨酸改性聚乳酸/聚乙二醇共聚物;赖氨酸(L-lys)的引入使得共聚物的热焓(ΔH)和熔点(T_m)分别由纯PLLA的81.57 J/g和177.34℃降到46.02 J/g和151.34℃,有效地改善了分子链的柔性和结晶度;聚合物的数均相对分子质量(M_n)也由纯PLLA的7.7×10~4降到了3.2×10~4,且相对分子质量分布变宽,但亲水性却得到大幅提高,有望适用于组织工程领域。     

聚氨酯-聚乳酸共混物的制备及性能

通过熔融共混挤出法制备不同质量比的热塑性聚氨酯-聚乳酸(TPU-PLA)共混物,采用SEM、DSC、TG、微卡软化点温度测定仪和熔融流动速率仪对共混物的表面形态结构、热学、高温加工等性能进行研究。结果表明:TPU-PLA共混物表面光滑且呈现出脆性断裂形貌特征,共混体系两种高聚物呈"海岛"分布;TPU-PLA共混体系中PLA与单独PLA相比,玻璃化转变温度Tg由69.60℃(Original PLA)变为57.58℃(PLA70)、53.29℃(PLA50)和55.64℃(PLA30),TPU均匀分散于PLA基体中且相界面分明,这都说明TPU-PLA共混体系为部分相容体系;TPU-PLA共混物的热失重起始分解温度范围为180~200℃,最快分解温度范围为310~350℃,热稳定性良好;TPU含量占共混物10%~30%时,共混物高温的临界变形温度相对单一体系有所提高;随TPU含量的继续增加,共混物熔融指数呈现先增大后减小的变化趋势,其中PLA与TPU质量比为4∶6的TPU-PLA共混物熔融指数达到最大,为1 406g·(10min)-1。     

熔融缩聚合成聚乳酸-聚乙二醇共聚物及其性能研究

采用羧基封端乳酸预聚物与聚乙二醇熔融缩聚合成了聚乳酸-聚乙二醇共聚物,并用GPC、FTIR、1H-NMR等方法表征了预聚物与共聚物,结果表明,预聚物的羧基封端率高于95%,预聚物的相对分子质量可由投料比(物质的量比)控制.热分析结果表明,共聚物中聚乳酸链段呈无规分布,而聚乙二醇链段能够形成结晶微区.力学性能测试结果表明,共聚物的断裂伸长率达371%,有望在聚乳酸韧性改性方面得到应用.     

阻燃级黄麻短纤维/聚乳酸复合材料的制备及性能研究

采用具有良好降解性的黄麻短纤维作为增强材料,生物可降解材料聚乳酸作为基体,制备了可降解的黄麻/聚乳酸复合材料。对复合材料的力学性能,耐热性能以及阻燃性能等进行了测试,结果表明,相对与纯聚乳酸,黄麻纤维的加入使复合材料的力学性能和耐热性能有明显提高,阻燃体系的加入使复合材料具有良好的阻燃性能,可达到UL94V0级,但阻燃剂的加入一定程度上降低了复合材料的力学性能及热变形温度。     

形状记忆聚乳酸/乙烯-乙烯醇共聚物的制备及性能

以辛酸亚锡(Sn(Oct)2)作为催化剂,采用熔融共混法制备了不同反应时间的聚乳酸(PLA)和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共混物,通过扫描电镜、核磁共振、差示扫描量热、热重分析、动态力学分析、力学测试等研究了在不同反应时间下,Sn(Oct)2对PLA/EVOH共混物的结构和性能的影响。结果表明,Sn(Oct)2能促使PLA和EVOH之间发生酯交换反应,形成的共混物具有形状记忆效应,且随反应时间延长,反应程度逐渐增加,共混物逐渐失去结晶能力,材料的热稳定性降低;同时PLA和EVOH的相容性得到改善;另外共混物的形状记忆效应随反应程度增加而不断提高,形变回复率最高达100%。     

以聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

以苯乙烯磺酸钠(SSNa)和烯丙基聚乙二醇(APEG)为原料,制备了不同结构的聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇(P(SS-APEG))共聚物,并以此为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚(苯乙烯磺酸钠-烯丙基聚乙二醇)(PEDOT∶P(SS-APEG))水分散体;研究了聚乙二醇(PEG)链段长度对PEDOT∶P(SS-APEG)结构与性能的影响。结果表明,通过自由基共聚,成功制备了聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇(P(SS-APEG))共聚物。以P(SS-APEG)为模板时,EDOT的聚合速率加快,分散体粒径随APEG相对分子质量的增加而增大,水分散体表面张力减小。PEDOT薄膜的方块电阻明显降低,且APEG的相对分子质量越小,薄膜的方块电阻越低,导电性越好。当APEG的相对分子质量为700,n(SSNa)∶n(APEG)=32∶1,m(EDOT)∶m(P(SS-APEG))=1∶3时,PEDOT∶P(SS-APEG)薄膜的方块电阻较PEDOT∶PSS(m(EDOT)∶m(PSS)=1∶3)薄膜下降了3倍。     

聚乙二醇法在温和条件下制备不同结构的磁性Fe3O4纳米晶

以Fe（acac）3为原料,乙二醇、聚乙二醇1000和聚乙二醇5000为还原剂和溶剂,在温和的溶剂热的条件下制备了不同尺寸的顺磁性Fe3O4纳米颗粒.利用X射线衍射（XRD）、光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和磁性测量技术对制备的Fe3O4纳米颗粒的结构、形貌、磁性能进行了表征测试.结果发现,聚乙二醇分子链的长度对Fe3O4纳米颗粒的平均粒径大小、结晶度和饱和磁化强度均有重要影响.以乙二醇、聚乙二醇1000和聚乙二醇5000为还原剂制备的Fe3O4纳米颗粒的尺寸分别为2～3nm、5nm和7～8nm;相应的纳米Fe3O4颗粒饱和磁化强度分别为55.2、61.5和81.3emu/g;同时结晶度也随分子链的增加而增加.随分子链长度的增加,还原剂还原性的逐渐增加是导致Fe3O4纳米颗粒平均粒径大小、结晶度和饱和磁化强度逐渐增大的重要因素.     

多孔再生纤维素/聚乳酸复合材料的制备与性能

通过简易、绿色环保的方法,将纤维素用NaOH/尿素体系进行溶解、再生、冷冻干燥获得再生纤维素(RC)多孔材料,再浸渍聚乳酸(PLA)获得多孔RC/PLA复合材料。该复合材料具有与多孔RC材料相同的开孔结构,超轻,高孔隙率等特性。随PLA的引入,多孔复合材料的三维纤维网络结构向密实片层结构转变,缺陷结构逐渐完善,其压缩强度大幅度提高。RC/PLA的压缩强度和模量相比于RC分别提高了369.8%和633.6%。     

Poly(L-lysine)-poly(ethylene glycol) layers with different structure and their influence on silica suspension stability

The effects of the structure of di- and triblock copolymers of poly(L-lysine) – LYS with poly(ethylene glycol) – PEG as well as the length of nonionic fragment in the LYS-PEG macromolecule on the copolymer chains conformation in the adsorption layer formed on the colloidal silica (SiO2) surface were examined. Spectrophotometry and turbidimetry were applied for the determination of copolymer adsorbed amounts and stability coefficients of silica aqueous suspensions. The electrokinetic parameters such as solid surface charge density and zeta potential were also estimated. The adsorption of LYS-PEG was proved to be the highest at pH 10 whereas the lowest adsorption on the solid surface was found for the triblock copolymer with long fragments of LYS at the same pH value.     

生物降解聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料的制备与性能

利用熔融共混制备了可以完全生物降解的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料(PPC/PLA),通过万能试验机、差示扫描量热分析仪(DSC)、热重分析仪(TG)以及扫描电子显微镜(SEM)分别研究了复合材料的力学性能、相容性、结晶性、热稳定性及微观形态。结果表明,PLA的引入提高了复合材料的拉伸强度和热稳定性,复合材料是相容性较好的两相体系,二组分的比例对复合材料的熔点和结晶度有一定的影响。