聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展

聚碳酸亚丙酯(PPC)是一种新型脂肪族聚碳酸酯,具有良好的生物相容性、降解性和极低的氧透过率,但其热性能和机械强度较差。聚碳酸亚丙酯的共混改性可以有效改善其性能。综述了近年来国内外聚碳酸亚丙酯共混改性的研究情况,分别介绍了聚碳酸亚丙酯/合成聚合物、聚碳酸亚丙酯/天然聚合物、聚碳酸亚丙酯/无机粒子、聚碳酸亚丙酯/有机小分子复合材料的制备方法与性能,并展望了其发展前景。     

有机硅改性聚碳酸亚丙酯

以聚碳酸亚丙酯（PPC）和甲苯二异氰酸酯（TDI）以及官能性的有机硅烷为原料，通过聚氨酯预聚体的方法得到了硅烷化的聚碳酸亚丙酯（SPPC），利用有机硅官能团的可水解性，可使SPPC交联而固化得到弹性体。     

氨基硅油接枝聚碳酸亚丙酯水性聚氨酯的合成与性能

以聚碳酸亚丙酯多元醇(PPC)为软段,以二羟基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,通过氨基硅油(AEAPS)接枝改性制备了系列WPU乳液。采用红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、接触角和耐水试验对WPU结构和性能进行表征。结果表明,纯PPC型WPU胶膜软硬段微相分离不明显,AEAPS改性胶膜软硬段微相分离明显,胶膜的结晶性随着AEAPS含量的增大而降低,胶膜耐热稳定性、耐水性和水接触角随着AEAPS含量的增大而提高。     

纤维素 / 聚碳酸亚丙酯多元醇共混膜的包装性能研究

用溶液铸膜工艺制备了纤维素 / 聚碳酸亚丙酯多元醇共混膜,以扫描电子显微镜、电子拉力机、差示量热扫描仪、透气透湿仪等试验仪器对共混膜进行了表征和性能测试。 研究表明:纤维素 / 聚碳酸亚丙酯多元醇共混膜的力学性能和透湿性能随聚碳酸亚丙酯多元醇含量的提高而提高,而透气性能则相反。 共混膜中聚碳酸亚丙酯多元醇含量为 30% 时共混膜的力学性能最好,共混膜中聚碳酸亚丙酯多元醇含量为 40% 时透湿性能最好,透气性能最差。     

硅烷化改性木薯淀粉/聚碳酸亚丙酯共混膜的结构及耐水性EI北大核心CSCD

以三甲基氯硅烷(TMCS)对木薯淀粉进行疏水化处理,并通过热压混合法制备了硅烷化改性木薯淀粉/聚碳酸亚丙酯(TMCS-Starch/PPC)共混膜。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射以及扫描电子显微镜对共混膜进行表征。结果表明,三甲基氯硅烷基团被成功引入到木薯淀粉颗粒表面;热压成型后TMCS-Starch由结晶态转变为无定形态,并与PPC具有明显的氢键作用。研究了共混膜的力学性能和耐水性。结果表明PPC可以明显改善共混膜的韧性和耐水性能,当TMCS-Starch与PPC的质量比为3/7时,共混膜的断裂伸长率达到601.2%,吸水率和淀粉溶出率分别较TMCS-Starch膜降低了17.15%和85.29%。     

聚碳酸亚丙酯/凹凸棒纳米复合材料制备与热稳定性研究

通过溶液共混法制备了聚碳酸亚丙酯/凹凸棒纳米复合材料。利用FT-IR、XRD和SEM表征手段研究了复合材料的结构。研究表明有机改性的凹凸棒在聚碳酸亚丙酯中分散均匀,平均粒径为70nm。利用TG研究了聚碳酸亚丙酯/凹凸棒纳米复合材料的热稳定性,结果发现纳米尺寸凹凸棒的引入能够显著提高聚碳酸亚丙酯的热稳定性,其中凹凸棒含量为0.5%的复合材料热稳定性最好,其5%、50%和最大热分解温度分别为273℃、291℃和289℃,相比PPC分别提高了63℃、53℃和52℃。     

聚碳酸亚丙酯(PPC)加工热稳定性研究

可降解聚碳酸亚丙酯(PPC)加工热稳定性较差。采用高压毛细管流变仪、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热失重仪(TG)、拉力机和色差仪对工业级PPC的加工热稳定性进行了系统测试和分析。结果表明,使用高压毛细管流变仪可以较好地评估PPC的加工热稳定性。热失重法可以评估PPC的加工热稳定性,但评估不同加工条件下或不同加工配方的PPC热稳定性灵敏度不高。其它方法均不适宜于评估该材料。本研究对PPC的加工有一定的指导作用,并为今后提高PPC加工热稳定性的研究提供技术支持。     

聚碳酸亚丙酯多元醇的降解机理

研究了聚碳酸亚丙酯多元醇的降解,提出聚碳酸亚丙酯多元醇室温会发生解拉链降解和无规断链降解。解拉链降解主要在残余聚合催化剂作用下发生,光和热对该反应具有明显催化作用。无规断链降解放出二氧化碳,同时产生具有端烯基组分的化合物。根据实验提出了抑制降解的相应方法。     

脂肪族聚碳酸亚丙酯的脱溶方法

采用甲醇洗涤聚合产物脂肪族聚碳酸亚丙酯中残余的环氧丙烷、催化剂,使脂肪族聚碳酸亚丙酯中的灰份降低,过量的环氧丙烷脱出。     

聚碳酸亚丙酯与聚羟基丁酸戊酸酯共混型全生物降解材料的结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)和聚羟基丁酸戊酸酯(PHBv)的共混物,采用DSC、电子拉伸机、扫描电镜等手段系统研究了共混物配比对体系热性能、力学性能、界面形貌的影响。采用套管上吹法将共混物吹塑成膜。DSC结果显示共混物为部分相容体系。扫描电镜照片显示PHBv分散相均匀分散在PPC基体中。共混物薄膜的力学性能较PPC有大幅增强。纯PPC吹膜性能不稳定,力学性能和耐热性能差,而PPC/PHBv共混物吹膜性能稳定,可以获得力学性能和耐热性能较好的膜材料,在包装、生物医用材料等领域具有广阔的应用前景。     

PBS-g-MAH及MAH对PBS/淀粉合金力学性能的影响

通过在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/淀粉合金中加入PBS-g-MAH,改善合金材料的力学性能;同时通过"一步法"挤出改善材料的力学性能.研究了PBS-g-MAH和MAH的加入量对材料力学性能的变影响;通过SEM及DSC观察了合金中两相相容性的改善情况和材料熔融热行为的变化.结果表明,两种改性方法改善了合金材料的力学性能.当体系中含有5%接枝物时,合金的拉伸强度相对于不加助剂提高68%,冲击强度提高70%;当MAH加入量为PBS的1%时,其拉伸强度提高约94%,冲击强度提高143%;体系的相容性也得提高,合金的熔点也发生了不同程度的变化.     

介孔纳米羟基磷灰石/左旋聚乳酸复合材料的制备及性能

为考察介孔纳米羟基磷灰石(MHA)/左旋聚乳酸(PLLA)复合材料的性能,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板合成MHA,采用溶液相分离结合粒子沥滤法制备了不同纳米粒子含量的MHA/PLLA多孔支架复合材料,考察了其抗压缩性能和淬断面微观结构。采用溶液浇注法制备了MHA/PLLA复合膜,并对其拉伸性能和拉伸断面微观结构进行了研究。FTIR、XRD、TEM和氮气吸附测试等结果显示:合成的MHA具有典型的晶体结构、介孔结构和较高的比表面积。力学测试结果显示:在发生10%压缩形变时,填料含量为1%、5%和10%的MHA/PLLA多孔支架复合材料的抗压缩强度随填料含量增加而提高,与相应含量的纳米羟基磷灰石(HA)/PLLA多孔支架复合材料相比,分别提高了约37.0%、67.7%和144.7%。在填料含量为5%和10%时,MHA/PLLA复合膜的拉伸强度较HA/PLLA复合膜分别提高约38.7%和46.1%,拉伸模量分别提高约35.4%和14.5%。而且MHA/PLLA复合膜具有更高的断裂伸长率,填料含量为1%、5%和10%时断裂伸长率分别较HA/PLLA复合膜提高约91.3%、79.7%和96.1%。FESEM结果显示:尤其当填料含量较高时,MHA/PLLA多孔支架复合材料或复合膜中填料粒子分布较HA/PLLA中均匀。结果表明:与HA/PLLA复合材料相比,随着MHA含量增加,MHA/PLLA复合材料具有更好的力学性能,MHA在PLLA基体中分布相对更均匀。     

改性淀粉/丁苯橡胶复合材料的制备及性能研究

采用固相法制备了玉米淀粉接枝马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)的共聚物Starch-g-MAH-St(SMS)。采用机械共混法制备了接枝改性淀粉/丁苯橡胶(SMS/SBR)复合材料,研究了复合材料的力学性能、热空气老化性能、动态力学性能以及微观形态。结果表明,SMS/SBR复合材料的力学性能优于未改性淀粉/SBR复合材料和纯SBR。当苯乙烯和MAH单体用量都为原淀粉质量的10 %且SMS的用量为20 g/100 g SBR时,SMS/SBR复合材料的力学性能最佳。经100℃ 热空气老化48 h后,复合材料的拉伸强度仍可达10 MPa。与纯 SBR硫化胶相比,SMS/SBR复合材料的玻璃化转变温度(T_g)降低。微观形态分析显示,淀粉经改性后粒子尺寸减小,在SBR 中的分散性得到了改善,与SBR基体的相容性得到了提高。      

PA66短纤维用于提高聚甲基乙撑碳酸酯力学与热学性能的研究

聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)分子间作用力较低、力学和热学性能较差,通过双螺杆挤出制备PPC/PA66短纤维复合材料,促进PA66短纤维与PPC形成氢键作用力,有利于提高PPC材料的综合性能。红外光谱分析结果表明PA66短纤维的羰基与PPC分子链中的羟基之间形成了氢键,PA66短纤维的引入提高了PPC的力学性能和热学性能。当短纤维含量为20%(质量分数)时,复合材料的缺口冲击强度提高了315.8%,初始分解温度和玻璃化温度分别提高了32.2和3.8℃。当短纤维含量继续增加至30%(质量分数)时,由于高含量的纤维之间容易发生团聚,导致复合材料的力学性能略有下降。PPC力学和热学性能的显著提高,主要原因是氢键作用力的形成和PA66短纤维受力后发生的拉丝形变所引起。     

基于聚碳酸亚丙酯载体的农药微胶囊制备与表征

采用阴离子配位聚合法,以高聚物负载型双金属氰化物复合体(DMC)作为催化剂,合成了二氧化碳、环氧丙烷二元共聚物:聚碳酸亚丙酯(PPC)。并以聚乙烯醇PVA-1788为水相稳定剂,采用乳化溶剂挥发法制备毒死蜱微胶囊。采用土壤悬浊拟环境培养实验法评价了PPC的降解性能。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、广角X射线衍射(W-XRD)、高效液相色谱(HPLC)等表征农药微胶囊的性能。结果表明,PPC具有生物可降解性,所得的PPC-毒死蜱微胶囊球形规整,表面光滑。95%的微胶囊粒径在3～10μm范围内,载药量和包封率分别达到16.75%和89.34%。微胶囊释药性能研究表明,PPC-毒死蜱微胶囊具有明显的缓释效应,其释放可分为前期快速释放和中后期稳定释放2个阶段。释放27d,PPC微胶囊累积释药量达86.87%。     

新型可降解聚碳酸亚丙酯的动态流变性能

利用气相色谱(GC)仪、热重分析(TG)仪、旋转流变仪和熔融指数仪等,研究了工业级聚碳酸亚丙酯(PPC)的溶剂残留、热稳定性能和动态流变性能。GC结果表明,工业级PPC含有质量分数为1.281%的残留环氧丙烷单体;TG及旋转流变测试结果表明,材料的加工热稳定性能较差。同时,加工过程中分子链之间的摩擦内耗能极大,产热量极大,更易加剧其降解。因此,加工的剪切速率不可太大,否则降解严重。熔融指数测试结果表明:从常规加工的要求看,加工温度需要达到180℃才有合适的流动性。基于所得研究结果,建议生产厂商考虑适当减小PPC的分子量,并使其相对分子量分布变窄,以提高材料的流动性,这样可极大降低PPC的加工难度。     

四针状ZnO晶须改性对ZnO/聚丁二酸丁二醇酯复合材料性能的影响

以四针状ZnO晶须（T-ZnO_W）为填料,经过表面处理与聚丁二酸丁二醇酯（PBS）复合,采用熔融共混法制备了T-ZnOw/PBS复合材料。利用FTIR表征表面改性T-ZnO_W的结构,利用SEM观察改性T-ZnO_W和T-ZnO_W/PBS复合材料的形貌,利用XRD分析改性T-ZnO_W和复合材料的结晶性能,利用TG和DSC分析复合材料的热稳定性,利用拉伸试验研究复合材料的力学性能。研究结果表明：聚乙二醇2000（PEG2000）（P）、硬脂酸（S）和硅烷偶联剂（KH560）（K）三种不同改性剂中,硬脂酸对T-ZnO_W的改性效果最佳。经硬脂酸改性T-ZnO_W（ST-ZnO_W）,表面负载有机活性基团,表面粗糙度增加且与纯PBS之间界面结合力增强,使ST-ZnO_W/PBS复合材料的热稳定性和力学性能明显得到改善。热分解过程中质量损失10%的温度（T_d-10%）和最大热分解温度（T_d-max）较纯PBS分别提高了37.7℃和35.3℃;拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了17.7%、140.5%和95.4%。     

溶液插层法制备PPC/OMMT纳米复合材料及性能表征

通过溶液插层法制备了聚甲基乙撑碳酸酯/有机蒙脱土(PPC/OMMT)纳米复合材料,采用X射线衍射仪、热失重分析仪、透射电子显微镜(TEM)、动态力学性能测试仪(DMA)等对PPC/OMMT的性能进行了表征.XRD和TEM测试表明,OMMT均匀分散于PPC基体中并形成了插层型的纳米复合结构;DMA分析结果表明,复合材料的...     

聚丙撑碳酸酯/聚苯乙烯复合材料的制备与性能

利用熔融共混的方法制备了聚丙撑碳酸酯/聚苯乙烯(PPC/PS)复合材料,并通过万能试验机、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、热性能及微观形态.结果表明,PS的引入提高了复合材料的拉伸强度和拉伸模量及热稳定性,对体系中两相的玻璃化转变温度也有一定的影响.因此,通过简单的熔融共混的方法制备PPC/PS复合材料,可达到对PPC增强改性的目的,且大大降低了PPC的应用成本,对PPC的工业化应用提供了一条新的途径.