PBS基生物降解材料的合成與性能研究.pdf

1、本論文就是通過共聚改性的方法，來改善PBS的性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。 (1)研究中首先探索了PBS的合成條件，通過丁二酸與1，4-丁二醇的縮聚反應(yīng)合成出不同分子量的PBS，探討了不同反應(yīng)條件對PBS分子量的影響；研究了不同分子量對PBS的熱性能的影響，通過堆肥生物降解試驗(yàn)研究了分子量的大小對PBS的生物降解性能的影響。結(jié)果表明：所合成的PBS具有較高的分子量，熔點(diǎn)及熱穩(wěn)定性隨分子量的增大而增大；分子量越小的聚酯其生物降解速度越快，

2、降解后期，降解速度加快。 (2)為了改善PBS的熱學(xué)與力學(xué)性能，從改變PBS分子主鏈結(jié)構(gòu)入手，將含剛性基團(tuán)的聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)和軟段線性結(jié)構(gòu)的聚乙二醇(PEG)介入到PBS的化學(xué)主鏈上，合成了聚(丁二酸丁二醇酯-co-對苯二甲酸丁二醇酯)(PBS-co-PBT)、聚(丁二酸丁二醇酯-b-乙二醇)(PBS-b-PEG)以及共聚物聚(丁二酸丁二醇酯-b-乙二醇-co-對苯二甲酸丁二醇酯)(PBS-b-PEG-co-PBT)

3、。改變了PBS的化學(xué)組成，探討化學(xué)結(jié)構(gòu)與熱學(xué)性能、力學(xué)性能及降解速度之間的關(guān)系，以達(dá)到控制降解速度的目的。通過IR對其組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；烏氏粘度法測定了分子量；TG、DSC研究了它們的熱性質(zhì)；WAXD對共聚物的結(jié)晶性能進(jìn)行了測試；拉伸實(shí)驗(yàn)研究了其力學(xué)性能；生物降解試驗(yàn)探討了共聚物的降解性能。結(jié)果表明：共聚物具有較高的數(shù)均相對分子量，在5萬左右；其晶型和結(jié)晶度隨共聚組成發(fā)生了變化；因?yàn)锽T的介入，共聚物比PBS具有更高的熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性；

4、PEG改善了PBS的親水性和韌性，提高了PBS的降解性能和機(jī)械加工性能；共聚物PBS-b-PEG-co-PBT綜合了PBT具有高的拉伸強(qiáng)度及PEG具有高的斷裂伸長率的特點(diǎn)，具有優(yōu)異的機(jī)械性能；通過對PBS-b-PEG堆肥降解測試，發(fā)現(xiàn)其生物降解性能主要受EG的含量影響。 (3)PBS作為一種全降解、高熔點(diǎn)和低成本的聚酯，可用于改良其它聚酯。為了克服聚丁二酸乙二醇酯(PES)低熔點(diǎn)、力學(xué)性能差等缺點(diǎn)，本文采用鈦酸正丁酯和醋酸鎂為雙

5、催化劑，合成出不同組成的可生物降解的無規(guī)共聚物聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸乙二醇酯)(PBS-co-PES)和聚(丁二酸丁二醇酯-co-蘋果酸丁二醇酯)(PBS-co-PBM)。并通過IR、烏氏粘度法、DSC、TGA、力學(xué)測試、對其組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;并對分子量進(jìn)行了測定;研究了不同組分的添加量對它們的熱性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：所合成的共聚物為預(yù)期產(chǎn)物;且具有較高的分子量，在4萬以上;共聚物的熔點(diǎn)較PES高，且熱性質(zhì)優(yōu)于PB