聚羥基丁酸茂酸共聚酯(PHBV)的改性及其熔噴無(wú)紡布制備初探.pdf

1、羥基丁酸-羥基戊酸共聚酯(PHBV)是由微生物發(fā)酵合成的熱塑性生物高分子聚酯，具有良好的生物可降解性、生物組織相容性和抗凝血性，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。它原料來(lái)源豐富，不需要復(fù)雜的聚合工藝設(shè)備，是通用樹脂的替代品，因而在近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外眾多科研工作者的極大關(guān)注。
　　 采用熔融紡絲法制備的PHBV纖維，存在纖維發(fā)脆和纖維強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，嚴(yán)重阻礙了PHBV纖維的實(shí)際應(yīng)用，而這些缺陷都是源于PHBV材料本

2、身的性質(zhì)決定的。材料的熱穩(wěn)定性差，可熔紡的熔體溫度窗口很窄，在其熔融紡絲過程中嚴(yán)重的熱降解，致使其分子量大幅度下降，從而影響了纖維強(qiáng)度等力學(xué)性能。Ecoflex即為PBAT，是一種由BASF公司生產(chǎn)的新型生物可降解聚酯，它的單體組成是對(duì)苯二甲酸、脂肪酸和1，4-丁二醇，常被用來(lái)與其它的生物可降解高聚物混合以改善其加工性能。為了改善PHBV的這些缺陷，提高其可紡性，本論文欲通過PBAT與PHBV熔融共混的方式來(lái)改善PHBV本身固有的性能缺

3、陷并探索性的研究PHBV/PBAT共混物在熔噴無(wú)紡布中的應(yīng)用。本課題組在研究PHBV共混改性過程中發(fā)現(xiàn)，PBAT可以改變PHBV的結(jié)晶形態(tài)，PHBV/PBAT共混物相對(duì)純PHBV有更寬的加工窗口，拓寬了其熔融可紡性。
　　 1．采用1HNMR、GPC和灰份測(cè)定法測(cè)試了PHBV基本參數(shù)。GPC實(shí)驗(yàn)前選擇文獻(xiàn)報(bào)道的兩種不同提純方式對(duì)PHBV進(jìn)行提純，一種是以三氯甲烷為溶劑，使用索氏提取器進(jìn)行提純；另一種是以三氯甲烷為溶劑，正己烷為沉

4、淀劑提純。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同提純方式得到的PHBV分子量有一定的差距。
　　 2．采用DSC、紅外光譜、廣角X衍射和熱臺(tái)偏光顯微鏡對(duì)不同比例PHBV/PBAT共混物進(jìn)行結(jié)晶性能測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著PBAT含量的增加PHBV/PBAT共混物中的PHBV球晶尺寸變小，結(jié)晶速率也隨之減小，而PHBV/PBAT共混物從PHBV單結(jié)晶峰演變?yōu)楦邷睾偷蜏貎蓚€(gè)結(jié)晶峰，當(dāng)PBAT含量超過30％時(shí)，兩個(gè)結(jié)晶峰轉(zhuǎn)變?yōu)閱为?dú)的高溫結(jié)晶峰這也說(shuō)明PBAT起

5、到成核劑的作用，聚合物中有更多的尺寸較小的球晶形成；PHBV/PBAT共混物的結(jié)晶度隨著PBAT的增加而減小。
　　 3．在對(duì)PHBV、PBAT和PHBv／PBAT(50/50)共混物的流變性能測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，PHBV/PBAT(50/50)共混物的粘流活化能小于純的PHBV和純的PBAT，擁有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，拓寬了熔紡溫度窗口。
　　 4．對(duì)PHBV／PBAT(50/50)共混物探索性的進(jìn)行了熔噴無(wú)紡布制備實(shí)驗(yàn)。對(duì)PHBV