化學(xué)合成法制備聚3-羥基丁酸酯及其共聚物的研究.pdf

1、生物可降解塑料代替現(xiàn)有的不可降解塑料,對于保護(hù)環(huán)境,減少污染具有十分重要的意義.聚3-羥基丁酸酯(PHB)作為一種生物可降解塑料,目前主要采用生物發(fā)酵法生產(chǎn),價(jià)格昂貴,限制了它的推廣應(yīng)用.采用化學(xué)法合成PHB均聚物及共聚物可以降低生產(chǎn)成本、調(diào)整聚合物的結(jié)構(gòu)和改善聚合物的性能.本文對采用化學(xué)法制備PHB均聚物及共聚物進(jìn)行了探索. 以3-羥基丁酸乙酯,3-羥基丁酸為單體,通過縮合聚合法制備PHB均聚物.以<'1>H NMR對原料和產(chǎn)

2、物進(jìn)行了表征.結(jié)果表明,原料和產(chǎn)物中均有巴豆酸存在,巴豆酸在縮聚反應(yīng)中起到端基封鎖的作用,采用這種方法不能制備高相對分子質(zhì)量的PHB. 以巴豆酸為原料,溴化氫加成反應(yīng)制備3-溴丁酸；3-溴丁酸發(fā)生分子內(nèi)反應(yīng)制備β-丁內(nèi)酯.利用<'1>H NMR和FTIR表征產(chǎn)物結(jié)構(gòu).以四丁基醋酸銨為引發(fā)劑,β-丁內(nèi)酯為單體進(jìn)行陰離子開環(huán)聚合制備PHB均聚物.考察了反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)溫度和聚合方法對PHB均聚物相對分子質(zhì)量的影響.<'1>H NMR、

3、<'13>C NMR及ESI-MS測試證明β-丁內(nèi)酯開環(huán)形成PHB均聚物.<'13>C NMR分析表明PHB均聚物分子鏈的構(gòu)型為無規(guī)構(gòu)型,引發(fā)劑四丁基醋酸銨對單體沒有構(gòu)型選擇能力. 以四丁基醋酸銨為引發(fā)劑,β-丁內(nèi)酯與L-丙交酯為單體進(jìn)行了陰離子開環(huán)聚合制備共聚物.<'1>H NMR、DSC測試證明四丁基醋酸銨可以引發(fā)β-丁內(nèi)酯與L一丙交酯共聚,共聚反應(yīng)中L一丙交酯的開環(huán)反應(yīng)活性高于β-丁內(nèi)酯.<'13>CNMR分析表明,共聚物