生物可降解脂肪族聚酯的合成及性能研究.pdf

1、高分子材料的應(yīng)用極大方便了人們的生活,但也不可避免的造成了環(huán)境污染,尤其是用在周期較短的農(nóng)業(yè),包裝業(yè)及醫(yī)療產(chǎn)業(yè)中。因此,開(kāi)發(fā)可降解的高分子材料成為一種必然。目前研究的可生物降解的聚合物中,脂肪族聚酯因其聚合物分子鏈中含有酯鍵,在自然環(huán)境或生物體內(nèi)容易受到進(jìn)攻而斷鏈,進(jìn)而能夠發(fā)生降解,因而是目前研究的熱點(diǎn)。其中聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是熔點(diǎn)較高的一種典型的半晶質(zhì)的熱塑性塑料,其性能優(yōu)異,有很廣的應(yīng)用領(lǐng)域,因此有重要的研究?jī)r(jià)值。但是,PB

2、S的性能難以滿足各種不同的要求,所以需要通過(guò)改性來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大PBS的應(yīng)用范圍。本論文通過(guò)共聚改性的方法,來(lái)改善PBS的性能,以滿足材料進(jìn)一步的要求,主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.綜述了國(guó)內(nèi)外有關(guān)脂肪族聚酯的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。
　　2.采用鈦酸四丁酯為催化劑,通過(guò)熔融縮聚的方法制得較高分子量的PBS,對(duì)合成工藝的影響因素進(jìn)行了分析,確定了較為合適的反應(yīng)條件。并對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析表征。
　　3.以2,4-甲苯二

3、異氰酸酯(TDI)為偶聯(lián)劑,將端羥基聚丁二酸丁二醇酯預(yù)聚物(PBS-diol)與低分子量聚乙二醇(PEG)進(jìn)行多嵌段共聚,得到PBS/PEG多嵌段共聚物。采用FT-IR、1H-NMR等方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,同時(shí)研究物料配比和偶聯(lián)劑 TDI的用量對(duì)共聚產(chǎn)物性能的影響,共聚物的吸水率和水解降解行為等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,線性脂肪聚酯中的降解性同熔點(diǎn)和親水性都有關(guān)系。熔點(diǎn)越高降解性越差,親水性越好降解性越佳。PEG的引入使得材料的親水性顯著改善,

4、共聚物的降解速率較純PBS有了大幅度提高。
　　4.以丁二酸、丁二醇、己內(nèi)酯、2,4-甲苯二異氰酸酯為原料,采用熔融縮聚法合成了可降解的PBS基聚酯聚氨酯。采用紅外光譜、核磁共振等方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征,確認(rèn)了合成反應(yīng)的進(jìn)行。采用DSC、TGA對(duì)其熱性能進(jìn)行了研究,同時(shí)研究了反應(yīng)條件對(duì)共聚產(chǎn)物的影響,共聚物的吸水率和水解降解行為等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,擴(kuò)鏈產(chǎn)物具有良好的熱性能,降解性能有所改善。
　　5.通過(guò)將PBS與己內(nèi)酯、聚