蓖麻油與L-丙交酯共聚物的合成及增韌改性聚乳酸的研究.pdf

1、本文以蓖麻油(CO)和L-丙交酯(L-LA)為原料，在辛酸亞錫(Sn(Oct)2)催化作用下熔融共聚合制備了蓖麻油與L-丙交酯的共聚物(PLACO)，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件下的聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，并對(duì)共聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測(cè)試與表征。然后以CO.和較低分子量PLACO增韌改性聚乳酸4032D，研究了它們對(duì)聚乳酸動(dòng)態(tài)力學(xué)性能和機(jī)械性能的影響。
　　首先，通過(guò)聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究得出最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度160℃，反應(yīng)時(shí)間2 h，催

2、化劑用量0.5(wt)‰，在此條件下聚合反應(yīng)速率快，單體轉(zhuǎn)化率最高，所得聚合物分子量分布窄；當(dāng)CO投料含量較小時(shí)，半對(duì)數(shù)動(dòng)力學(xué)曲線線性好，聚合反應(yīng)對(duì)L-LA單體濃度為一級(jí)反應(yīng)，具有可控/活性聚合體系的特點(diǎn)；當(dāng)投料m(L-LA):m(CO.)比達(dá)到100:50和100:100時(shí)，聚合反應(yīng)對(duì)L-LA單體濃度不再是一級(jí)反應(yīng)；另外，空氣的存在會(huì)導(dǎo)致聚合速率降低、轉(zhuǎn)化率降低、分子量分布變寬、降解速率加快以及聚合物顏色變黃。
　　其次，采用凝

3、膠滲透色譜(GPC)對(duì)PLACO的分子量進(jìn)行了測(cè)定，通過(guò)傅里葉紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試(DMA)和X射線衍射(XRD)對(duì)PLACO共聚物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試，并用接觸角測(cè)試儀對(duì)共聚物親水性進(jìn)行了研究。GPC測(cè)試表明，通過(guò)改變CO.的投料含量可以控制PLACO共聚產(chǎn)物的分子量；FTIR譜圖分析結(jié)果表明，合成的 PLACO既含有聚乳酸的酯基也含有CO.分子鏈的碳碳雙鍵；TGA分析結(jié)果顯示，PLACO分子

4、量越高，其熱分解溫度越高，且 CO.的加入提高了聚乳酸的熱穩(wěn)定性；DMA測(cè)試表明，隨著CO.含量的增大，PLACO共聚物的儲(chǔ)能模量增大，韌性增強(qiáng)和玻璃化溫度提高；XRD分析表明PLACO中的晶體是α-晶體；靜態(tài)接觸角的測(cè)定表明CO.的引入有利于提高PLLA的親水性。
　　最后，以CO.、PLACO-19(m(L-LA):m(CO.)=100:50)和PLACO-20(m(L-LA):m(CO.)=100:100)分別增韌改性聚乳酸