聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)研究进展

介绍了生物可降解材料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))的性能及特点;综述了针对P(3HB-co-4HB)加工温度窄、脆性大、成本高等缺点而进行的增塑改性、扩链改性、共混改性的技术进展以及P(3HB-co-4HB)纺丝成纤技术;阐述了利用P(3HB-co-4HB)可塑性、生物降解性和生物相容性等在医疗领域的应用情况及发展前景;指出P(3HB-co-4HB)的研究将集中在其材料加工流动性、结晶性能的改善及其纤维加工技术与纤维表面整理技术等方面。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/纳米氮化钛共混体系研究

采用熔融共混方法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯) [P(3HB-co-4HB)]和纳米氮化钛(TiN)的复合体系,并通过万能材料试验机、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD),热失重分析仪(TG)等测试手段考察了不同含量TiN对P(3HB-co-4HB)基体的力学、热力学及结晶性能的影响.结果表明:纳米氮化钛在共混体系中起到成核剂作用,可有效改善P(3HB-co-4HB)结品性能,提高其韧性.     

聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/改性高岭土纳米复合材料的结晶、动态力学及流变行为

为提高聚乳酸(PLA)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))基体的综合性能,采用熔融共混法制备聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/改性高岭土(modified kaolin)纳米复合材料。利用DSC、DMA、旋转流变仪、扫描电镜(SEM)等对复合体系的结晶、动态力学性能、流变行为、表面结构等进行了研究。结果表明:复合体系的冷结晶温度逐渐变小,降低了12.5℃,结晶能力有所提高。此外,结晶度由21.65%增加到35.22%,提高了62.68%。DMA结果显示,随着改性高岭土添加量的增多,复合体系的储能模量E′和玻璃化转变温度出现先增大后减小的变化。熔融态下,复合体系的黏度随剪切速率的增大而减小,属假塑性流体。当体系中改性高岭土添加量为4%时,材料的缺口冲击强度有明显的改善。利用SEM发现,少量改性高岭土可以均匀地分散在PLA/P(3HB-co-4HB)基体中并能显著提高复合体系的韧性。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/酰胺成核剂共混体系

采用熔融共混方法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4 -羟基丁酸酯)[P( 3HB-co-4HB)]和酰胺成核剂的复合体系,并通过万能材料试验机、差示扫描量热仪( DSC)、偏光显微镜(POM)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段考察了不同含量酰胺成核剂对P( 3HB-co-4HB)基体的力学、热力学及结晶性能的影响.结果表明:酰胺成核剂在共混体系中起到成核剂作用,可有效改善P(3 HB-co-4HB)结晶性能,提高其韧性.     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的性能

采用毛细管流变仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪及偏光显微镜(POM)研究了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]的流变性能、热性能及结晶性能.P(3HB-co-4HB)熔体属于典型的假塑性流体,剪切应力与剪切速率关系符合Ostwald-de Wale幂率定律,熔体表观黏度与温度的关系符合Arrhenius方程;P(3HB-co-4HB)的玻璃化转变温度约为-10℃,熔点在100～120℃,降解温度约为205℃;POM观察发现,P(3HB-co-4HB)在约78℃时球晶半径径向生长速率最大.     

PLA/P34HB共混纤维的制备与性能

采用熔融纺丝法制备了聚乳酸（PLA）/聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P34HB）共混纤维,分析了P34HB含量对PLA/P34HB共混纤维热学性能、结晶性能和力学性能的影响,并研究了拉伸倍数对P34HB含量为30%(w)的共混纤维性能的影响。结果表明：当拉伸倍数为3倍时,随着P34HB含量的增加,PLA/P34HB共混纤维的结晶度逐渐降低,断裂强度和初始模量逐渐下降,而断裂伸长率逐渐增大;随着拉伸倍数的增大,P34HB含量为30%(w)的PLA/P34HB共混纤维的结晶度、断裂强度和初始模量逐渐提高,断裂伸长率逐渐降低,当拉伸8倍时,共混纤维的断裂强度达到425 MPa,断裂伸长率为15.5%,初始模量为7 005 MPa。     

P(3HB-co-4HB)/α-CSH复合材料的结晶性能和流变性能研究

采用共混的方法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/α-半水硫酸钙晶须(P(3HB-co-4HB)/α-CSH)复合材料,研究了α-CSH用量对复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:α-CSH对P(3HB-co-4HB)具有明显的异相成核作用,提高了复合材料的熔融温度和结晶度。P(3HB-co-4HB)/α-CSH复合体系的表观黏度随着剪切速率的增加和温度的升高而逐渐降低,随着α-CSH用量的增加先减小后增大。复合材料的非牛顿指数(n)随着温度的升高而增大,随着α-CSH用量的增加先增大后减小,且n值均小于1,属于假塑性流体。复合材料的黏流活化能随着剪切速率的增加而逐渐减小,随着α-CSH用量的增加先减小后增大,但总体呈下降的趋势。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的扩链改性

采用环氧丙烯酸型扩链剂改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)],考察了扩链剂对熔体黏弹性、力学性能和成型发泡的影响.用流变仪测试熔体稳态黏度与剪切速率、动态黏弹模量与角频率、模量与时间的关系,用扫描电子显微镜观察改性前后P(3HB-co-4HB)的断面形貌.结果表明,扩链剂的加入提高...     

生物塑料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)改性研究

文章介绍了生物塑料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P3/4HB)的性能;综述了针对P3/4HB加工成型温度窄、产品脆性大、应用成本高等缺点而进行的物理改性、化学改性等技术进展;提出了对P3/4HB发展过程中需要解决的问题;同时指出P3/4HB的研究将集中在其材料结晶性能、加工流动性改善的发展方向。     

PLA/P(3HB-co-4HB)共混膜的制备及降解性能

采用溶剂挥发法制备了不同比例的聚乳酸(PLA)改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]共混材料。通过对共混物拉伸性能以及其在土壤及模拟体液中的质量损失率、表面形貌的测定,研究了其降解行为,并同纯P(3HB-co-4HB)做了对比。结果表明:随着PLA含量的提高,共混膜的拉伸强度及拉伸模量均有提高,但提高幅度不大;共混膜的降解能力显著提高,在土壤中降解90 d质量损失率可达98.2%,模拟体液中降解失重小于土壤降解,为60.60%。     

生物降解聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸酯)改性研究进展

聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]是一种新型可生物降解高分子材料。综述了近年来P(3HB-co-4HB)在改性方面的研究进展情况,涵盖了扩链、交联、接枝等化学改性以及成核、增塑、共混等物理改性。同时对P(3HB-co-4HB)相关研究中存在的问题进行了分析并对其在未来的发展应用作出了展望。     

柠檬酸三乙酯改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的性能研究

用熔融模压法制备了柠檬酸三乙酯（TEC）增塑的4HB含量不同的聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）[P（3HB-co-4HB）]共混物，用差示扫描量热仪（DSC）、广角X射线衍射仪（WAXI））和拉伸试验对共混物的热性能、结晶结构和力学性能进行了表征，考察了增塑剂TEC的用量和4HB含量对共聚酯性能的影响。结果表明：随着TEC用量的增大，P（3HB—co-17％4HB）共聚酯体系的结晶度减小，其熔融温度、玻璃化温度和结晶温度降低，屈服强度、断裂强度及模量也降低，屈服伸长率增大；随4HB含量的增大，相同用量的TEC共混体系的熔点、玻璃化温度和结晶温度降低，屈服强度、断裂强度和模量减小。     

成核剂BN对P34HB发泡材料性能的影响

将不同用量的成核剂(BN)添加到聚3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯(P34HB)基体中,采用熔融模压法制备了P34HB/BN发泡材料。通过扫描电镜(SEM)探究了BN用量对发泡材料密度、泡孔尺寸及力学性能的影响。结果表明:当BN用量为3份时,发泡材料的力学性能最佳,密度最低,材料内部泡孔大小及分布均匀。     

聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯性能研究

概述了聚羟基脂肪酸酯(PHA)类生物塑料的发展过程,分析了聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯(P34HB)的结构、综合性能、加工特性,详细介绍了P34HB的改性方法。结果表明:P34HB是新一代优异的生物塑料,通过改性,其力学性能与聚丙烯和聚乙烯相近,可以在传统塑料加工设备上加工成型。但对P34HB的研发及应用还需做大量工作。     

聚（3-羟基丁酸和4-羟基丁酸酯）共聚物性能研究

对生物可降解聚（3-羟基丁酸和4-羟基丁酸酯）共聚物[Poly（3HB-co-4HB）]进行研究。3-羟基丁酸和4-羟基丁酸酯共聚物大大改变了聚3-羟基丁酸酯（PHB）均聚物的缺点，通过一系列物理实验方法证明，随着4-羟基丁酯酯（4HB）含量增加，熔体流动速率由20．7g／10min降低至8．9g／10min，而黏度增加1．8倍，熔融温区增宽20℃，结晶度由11．57%减小到50%，球晶消失。拉伸强度由13．5MPa降低至7．9MPa，断裂伸长率由796％增加至1020％不断裂，柔韧性增加。玻璃化转变温度由-7．29℃升高至-3．17℃。对原料下游制品的开发有广泛的应用价值。     

P3/4HB/PBS共混物的物理性能及微生物降解

将不同比例的聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸)共聚酯(P3/4HB)和聚丁二酸丁二酯(PBS)进行物理共混,通过FTIR、DSC、TG和SEM研究了复合材料的力学性能、亲水性能、热稳定性和结晶性。当PBS的添加量为10%时,复合材料的力学性能较好。与纯P3/4HB相比,拉伸强度增加了154%,达到了18.6 MPa;断裂伸长率增加了82%,为638%;弹性模量约下降94 MPa。复合物水溶解性能较小,只有0.34%,抗水性增强。DSC分析表明,2种聚合物的相容性较好。PBS的添加降低了材料的熔点,增加了结晶性能,同时减缓了材料的结晶速率。TG分析结果表明,复合材料稳定性增强,加工窗口拓宽了32℃。采用Pseudomonas.mendocina DS04-T菌株降解复合材料,当降解时间为120 h时,复合材料降解率为92.5%。     

可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）/层状?-磷酸锆纳米复合材料的制备及性能

以可生物降解聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）[P(3,4)HB]为基体,有机改性层状化合物?-磷酸锆（OZrP）为增强相,采用溶液插层法制备了P(3,4)HB/OZrP纳米复合材料。分别用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、偏光显微镜（POM）、热重分析仪（TGA）和差式扫描量热仪（DSC）等对其微观结构、热稳定性、结晶行为及降解性能进行了表征与分析。研究表明,具有纳米片层结构的OZrP能均匀分散在P(3,4)HB基体中形成纳米复合结构,OZrP能通过异相成核作用促进P(3,4)HB的结晶,并能促进P(3,4)HB的降解,但降低P(3,4)HB 的热稳定性。     

P(3,4HB)/PHBV共混改性及微生物降解研究

将聚(3羟基丁酸共聚4羟基丁酸酯)［P(3,4HB)］与聚(3羟基丁酸共聚3羟基戊酸酯)(PHBV)通过溶剂共混的方式进行共混改性,研究了改性后材料力学性能的变化情况,并进一步利用差示扫描量热法和热重法进行了表征,最后利用Pseudomonas mendocina DS04-T菌株对共混材料的降解性能进行了考查,并利用扫描电子显微镜观察了薄片降解后的微观形貌。结果表明,当P(3,4HB)与PHBV的混合比例为80/20时复合材料有较好的力学性能,断裂伸长率和拉伸强度均达到最大值;当PHBV组分的含量小于60 %时,共混物均形成了稳定的晶体结构,且两组分具有较强的相互作用和较好的相容性;Pseudomonas mendocina DS04-T对共混材料的完全降解时间大大低于单独降解P(3,4HB)所需的时间。     

增塑剂对P(3HB-co-4HB)力学性能影响研究

用模压法制备不同增塑剂种类、含量与聚酯—聚羟基烷酸酯[P(3HB-co-4HB)]共聚物的混合物,通过拉伸试验考察其对P(3HB-co-4HB)共聚物力学性能的影响;并用DSC法分析了增塑剂对共聚物热性能的影响,结果表明:三种增塑剂随着用量的增加,P(3HB-co-4HB)拉伸屈服强度随之下降,断裂伸长率随增塑剂用量的增加出现先提高后降低的趋势;P(3HB-co-4HB)与增塑剂质量比为100∶8时具有最佳的力学性能;增塑剂的加入可以降低共聚物的玻璃化转变温度和熔融温度。     

天然高分子对生物聚酯P(3,4)HB复合材料阻燃性能的影响

以三聚氰胺磷酸盐(MP)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配的膨胀型阻燃体系阻燃聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3,4)HB], 分别用木质素、壳聚糖和海藻酸钠3种天然高分子作为成炭剂代替部分PEPA, 采用熔融共混法制备P(3,4)HB基阻燃复合材料。通过热重分析仪(TGA)、微型量热仪(MCC)、垂直燃烧仪(UL-94)、极限氧指数仪(LOI)及扫描电镜(SEM)等对其热稳定性、热燃烧性能、阻燃特性及炭渣形貌进行了表征与分析, 对比研究了3种天然高分子对P(3,4)HB基复合材料阻燃性能的影响。结果表明:含有木质素的复合材料体系燃烧后形成了致密而连续的炭层, 且能达到V-0级别, 而含壳聚糖或海藻酸钠的复合材料体系燃烧后形成的炭层结构多孔而疏松, 只能达到V-2级。