生物降解聚丁二酸丁二醇酯／聚乙二醇嵌段共聚物的合成及表征

以2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）为偶联剂，将端羟基聚丁二酸丁二醇酯预聚物（PBs）与低相对分子质量聚乙二醇（PEG）进行多嵌段共聚，得到PBS／PEG多嵌段共聚物。采用FT-IR、^1H—NMR等方法对产物进行结构表征，同时研究物料配比和偶联剂TDI的用量对共聚物性能的影响及共聚物的吸水率和水解降解行为等。结果表明，PEG的引入使得材料的亲水性显著改善，共聚物的降解速率较纯PBS有大幅度提高。     

聚丁二酸-己二酸丁二醇酯的合成与表征

以1,4-丁二醇及不同比例的己二酸、丁二酸为原料,制备一系列聚丁二酸-己二酸丁二醇酯[P(BS-co-BA)]共聚酯,借助衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、核磁共振仪(¹H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)以及热重分析仪(TG)等对共聚酯的结构性能进行表征分析。角质酶降解结果表明,在经过16 h后,4种共聚酯降解率均达到80%以上,2种均聚酯均仅为40%左右。其中聚酯酶降解速率为P(BS-co-40%BA)>P(BS-co-60%BA)>P(BS-co-80%BA)>P(BS-co-20%BA)>聚己二酸丁二醇酯(PBA)>聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。综合可知P(BS-co-40%BA)热稳定性相比于PBA更好,降解性能较PBS更好,为最佳共聚酯。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物的研究

通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、旋转流变仪对其相容性、热性能和黏度等进行了研究,并研究了PBS的加入对PLA力学性能的影响。结果表明,PLA和PBS之间是部分相容的,PBS的少量添加并不影响PLA的拉伸强度,且其冲击强度随着PBS含量的增加呈先上升后下降的趋势,当PBS含量为10份时,共混物的冲击强度最好;与纯PLA相比,共混物的黏度有所增加,且随着PBS含量的增加,共混物的黏度逐渐增大;PBS的添加起到异相成核作用,促进了PLA的结晶。     

嵌段聚合物聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸的制备及其性能研究

采用熔融聚合法以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)引发外消旋丙交酯(D,L-LA)成功制备了嵌段聚合物聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯-聚乳酸(PBSLA),采用核磁共振、DSC和偏光显微镜(POM)对聚合物的结构进行了表征。结果表明:外消旋聚乳酸(PDLA)嵌段部分的引入影响PBS分子链的规整排列,嵌段聚合物不再形成规整球晶,结晶度为41.5%,Tm为98.7℃。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯原位复合材料的研究

先通过熔融共混方法制备聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)共混材料,然后将该共混材料加入微纳层叠共挤出设备中,通过该设备使PBS在PLA基体中原位成纤,制备PLA/PBS原位成纤复合材料;进一步对该原位成纤复合材料进行扫描电子显微镜、机械性能、差热量热分析等研究。结果表明,PBS在PLA基体中实现原位成纤,且PBS在低含量时也能够形成纤维,当PBS质量分数为10%时,PBS纤维的直径为1.16~1.52μm,随着PBS含量的增加,PBS纤维直径逐渐增大;PBS的加入提高了PLA的断裂伸长率,当PBS质量分数为30%时,PLA的断裂伸长率提高近300%,但降低了PLA的拉伸强度;PBS经原位成纤后,PBS的结晶度及熔融温度得到提高,PBS纤维能更好地为PLA提供一定的晶核,使得PLA的冷结晶温度降低。     

可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的合成及表征

以煤基路线获得的1,4-丁二醇(BDO)和丁二酸二甲酯(DMS)为原料,以钛酸异丙酯为催化剂,在催化剂用量为0.4%～0.6%(BDO摩尔比)、醇酯摩尔比为1.4～1.6、酯交换温度为140℃,缩聚温度为230℃等条件下,合成了高分子量的聚丁二酸丁二醇酯(PBS),并用FTIR(傅立叶转换红外线光谱)和1HNMR(1H核磁共振波谱)对其进行了表征。差示扫描量热分析(DSC)和热失重(TG)分析表明,PBS聚酯熔点为115℃,其1%失重温度(T1%)为250℃,具有良好的热稳定性。     

高相对分子质量聚丁二酸丁二醇酯的合成与表征

以丁二酸和丁二醇为原料,十氢萘为溶剂,在140~200℃反应12~14 h,进行直接聚合,合成了高相对分子质量聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。用FTIR和1HNMR确定了产物为预期化学结构。考察了6种催化剂的催化效果,结果表明,催化剂的催化效果按SnC l2>Ti(OBu)4>Ti(iOPr)4>Sn(Oct)2>Zn(Ac)2≈p-TS顺序递减,SnC l2具有最高的催化效率,以它为催化剂得到的PBS数均相对分子质量达到79 000,产率达到96.0%。当PBS的数均相对分子质量达到40 000以上时,具有很好的力学性能,拉伸强度达到35 MPa,可代替通用塑料。PBS具有良好的生物降解性能,在45 d时生物降解量达到49%,可用作生物降解材料。     

聚丁二酸丁二醇酯的共聚改性

分别以乙二醇、己二醇、己二酸作为聚丁二酸丁二醇酯的共聚组分，合成了丁二酸丁二醇酯丁二酸乙二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯丁二酸己二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯己二酸丁二醇酯共聚物。用FT-IR和^1H-NMR对其进行了结构表征；GPC测试表明改性产物均具有较高的相对分子质量；DSC测试表明其熔点和结晶度较均聚物低，其拉伸强度有所降低，但断裂伸长率显著提高。     

聚丁二酸丁二醇酯基共聚物及其多嵌段共聚物的合成与性能

采用“一步法”,以丁二酸酐（SAA）和1,4–丁二醇（BDO）为单体、端羟基二元醇为共聚单体合成了聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及一系列端羟基二元醇共聚物,同时使酚酞与SAA的缩聚产物参与SAA和BDO的共聚反应,并通过链段调节合成法制备兼具刚性链段和柔性链段的可生物降解三嵌段共聚聚酯热塑性弹性体聚(丁二酸丁二醇酯-共-酚酞丁二酸丁二醇酯)（SAA-PHE-PBS）,研究了PBS及其共聚物的分子量、化学结构组成、热性能和结晶性能,此外,使用南极假丝酵母脂肪酶B测试了PBS及其共聚物的生物降解性能。结果表明,端羟基二元醇共聚物的玻璃化转变温度变化幅度不大,熔融温度无明显改变,结晶度降低,亲水性有所改善,生物降解性能得到大幅度提升;三嵌段热塑性弹性体SAA-PHE-PBS的玻璃化转变温度升高,结晶度与PBS相差不大,疏水性更强,共聚合物的残重率有所增加,生物降解性能有不同程度的降低。     

支化改性对聚丁二酸丁二醇酯性能影响

采用直接熔融缩聚法,用丁二酸和丁二醇分别与1,2-丙二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇共聚改性合成得到一系列产物聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-丙二醇酯)(PBSP)、聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-戊二醇酯)(PBST)和聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-己二醇酯)(PBSH).利用乌氏黏度计、1H NMR、DSC等对其摩尔质量、化学结构、热学性能和力学性能进行表征.结果表明,随着共聚酯分子主链上支链长度的增加,数均摩尔质量(Mn)几乎无变化,对应的熔点(Tm)、结晶温度(Te)、结晶度(Xc)、弯曲强度和拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率明显增加.冲击强度变化:PBSP-10＜ PBST-10＜ PBSH-10＜PBS,总体上PBSH-10表现出良好的综合力学性能.     

PLA/PBS共混物的动态流变性能

研究聚丁二酸丁二酯(PBS)对聚乳酸(PLA)流变性能的影响。通过熔融挤出的方法在双螺杆挤出机上制备PLA/PBS共混物,采用旋转流变仪研究PLA/PBS共混物的动态流变性能。结果表明,当应变为6%时,PLA/PBS共混物的储能模量和损耗模量随着角频率的增加而增大,而PLA/PBS共混物的损耗因子和复数黏度随着角频率的增加而降低,共混物熔体表现出剪切变稀现象。用Han方法分析表明,共混物没有发生明显的相分离现象。动态时间扫描表明,时间对于纯PLA的储能模量没有影响,但是对于PLA/PBS共混物的储能模量有较大的影响。     

吹膜级PBS/PLA复合材料的制备与性能研究

利用熔融共混法制备了综合性能优良的吹膜级聚丁二酸丁二酯/聚乳酸(PBS/PLA)复合材料,并通过万能试验机、差示扫描量热分析仪、热重分析仪、透气透湿分析仪分别测试了PBS/PLA复合材料及其薄膜的力学性能、热性能、阻隔性能。结果表明,制备的PBS/PLA复合材料较纯PBS树脂具有更好的刚性,且所吹塑的薄膜与包装用低密度聚乙烯膜各项性能相当。     

PBS和PBST的合成与表征

用熔融缩聚法合成了一系列的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚丁二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)。GPC检测显示聚合物分子量为8×104,通过1HNMR图谱分析了聚合物的序列分布,发现PBT比例(XPBT)为33mol%时聚合物嵌段性最强。DSC/TG曲线上可以观察到随着XPBT增加玻璃化温度(Tg)升高、熔点(Tm)先降低后上升,热分解温度由367.74℃上升到372.95℃。力学性能检测显示硬段的加入改善了PBS的耐热性和力学性能。     

PLA/PBS/BP复合材料的结构与性能研究

分别以4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)(MDI)和乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为添加剂,制备了竹粉(BP)填充的聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)复合材料,考察了PLA/PBS/BP复合材料的结构与性能,并确定了该复合材料的最佳制备条件。结果表明:当PLA/PBS的配比为70/30,添加剂MDI以及粒度为300~500目的BP用量均为5 phr时,PLA/PBS/BP复合材料具有最佳综合性能。     

纳米ZnO改性PLA/PBS及其发泡体系的性能

采用熔融共混法制备了纳米氧化锌(ZnO)填充聚乳酸/聚丁二酸丁二酯(PLA/PBS)复合材料。研究了ZnO质量分数对复合材料的力学性能、结晶性能以及动态流变性能的影响。结果表明,随着ZnO含量的增加,复合材料的力学性能和结晶度先升高后降低,当ZnO质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值40.99 MPa和8.82 k J/m~2,比未添加ZnO时分别提高了6.3%和28.2%,同时结晶度达到24.4%。动态流变性能测试表明,ZnO的质量分数为0.5%时,复合材料的损耗模量和储能模量均为最大值,反映出此时复合材料内部氢键和交联网络最完善,协同作用效果达到最佳状态,因此力学性能也最优。在ZnO质量分数为0.5%的基础上,采用超临界二氧化碳发泡法对复合材料进行间歇发泡,结果显示添加ZnO的发泡材料泡孔密度比未添加的高出一个数量级,泡孔尺寸分布更加集中,体积膨胀率更高。     

PLA/PBS共混物增黏改性的研究

采用熔融反应共混法,通过引入过氧化二苯甲酰(BPO),对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)进行增黏改性。研究了该PLA/PBS反应共混物的流变性能、凝胶分数、热性能、力学性能和断面微观形貌。结果表明:随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的转矩和凝胶分数均增大;PLA/PBS反应共混物的结晶性和熔点(Tm)随着BPO用量的增加而降低,且出现熔融双峰,当BPO用量增至1 phr时,熔融双峰消失,PLA和PBS间的相容性显著改善;随着BPO用量的增加,PLA/PBS反应共混物的断裂伸长率、拉伸强度、冲击强度均有所提高,而玻璃化转变温度(Tg)先降后升,体系的内耗则逐渐降低。     

Synthesis and Physico-Chemical Characterization of Halogenated Partly Aromatic Cardo Copolyesters

Copolyesters of 1,1′-bis(3-methyl-5-chloro-4-hydroxy phenyl) cyclohexane (0.0025 mol), ethylene glycol/propylene glycol/1, 4-butanediol/1,6-hexanediol (0.0025 mol) and terephthaloyl chloride (0.005 mol) have been synthesized by interfacial polycondensation technique by using water-chloroform (4:1 v/v) as an interphase, sodium hydroxide (0.125 mol) as an acid acceptor and cetyl trimethyl ammonium bromide (50 mg) as an emulsifier. The reaction time and temperature were 3 h and 0°C, respectively. The yield of copolymers was 85–87%. Copolyesters are soluble in common solvents and possess moderate molecular weights. The structures of copolyesters are supported by FT-IR and ¹HNMR spectral data. Copolyesters are characterized for their viscosity in chloroform and 1,2-dichloroethane at 30, 35 and 40°C, densities by floatation method (1.139–1.2775 g cm^?3). It is observed that both [η] and density of copolyesters decreased with increase in alkyl chain length. Copolyesters possess excellent hydrolytic stability against water and 10% each of acids, alkalis and salt at room temperature. The observed wt. % change is ±3.15% in the selected environments. A 30 μm thick C1MPT film has 17.8 MPa tensile strength, 50.1 kV mm^?1 electric strength and 2.2 × 10¹² ohm cm volume resistivity. Copolyesters possess high T_g (148–172°C) and are thermally stable up to about 411–426°C and followed single step degradation kinetics involving 70–75% weight loss with 20–24% residual weight above 650°C. Copolyesters followed 1.19–1.94 order degradation kinetics. Activation energy and frequency factors are increased with alkyl chain length.     

过氧化物对PBS/PLA共混物反应性增容研究

通过加入过氧化二苯甲酰(BPO)和过氧化二异丙苯(DCP)进行反应性增容来改善其相容性,并通过扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、动态力学性能测试(DMA)以及差示扫描量热分析仪(DSC)等方法对共混体系相容性及力学性能进行了表征及测试。实验结果表明,加入过氧化物BPO或DCP可以使共混体系相结构均匀细化,共混体系的相结构由未加入过氧化物时的海岛相转为双连续相结构,同时由DSC测试还可以明显看出共混体系形成了共晶结构,说明共混体系的相容性得到了显著提高。     

PLA/OMMT纳米插层复合材料的合成、表征及降解性研究

以乳酸单体和有机蒙脱土(OMMT)为原料,通过原位插层聚合法合成了聚乳酸(PLA)/OMMT纳米插层复合材料, 分别采用傅立叶变换红外光谱( FT-IR)、X 射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等对PLA/OMMT复合材料的结构、形貌进行了表征和分析,同时研究了材料的降解性能。FT-IR表明,OMMT在聚合过程中被剥离成很小的粒子并分散在PLA基体中形成PLA/OMMT复合材料。由XRD分析可知MMT的层间距为1.260 nm,OMMT层间距为1.993 nm,PLA/OMMT复合材料中OMMT层间距为2.287 nm,层间距明显增大,表明PLA分子链插入到OMMT片层间,实现了原位插层聚合。透射电镜（TEM）分析表明,制备的PLA/OMMT复合材料形成了插层型结构,与红外光谱与XRD表征结果吻合。降解试验表明,介质对材料降解作用的次序为：NaOH＞HCl＞去离子水。在磷酸盐缓冲溶液中,随着降解时间的延长,材料的特性黏度在降解过程中不断下降。PLA/OMMT复合材料的降解速度要快于PLA,表明由于OMMT纳米粒子的存在,会加速材料的降解。