全降解聚甲基乙撐碳酸酯的增強與改性研究.pdf

1、近年來，環(huán)境問題已經(jīng)受到越來越多的關注，而“溫室效應”和“白色污染”成為我們亟待解決的兩個嚴重問題。由二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚生成的可生物降解聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)，一方面可以利用二氧化碳，緩和“溫室效應”，另一方面可以生物降解，減輕“白色污染”，成為科學研究和實際應用的熱點。本實驗室通過優(yōu)化實驗條件，利用負載型戊二酸鋅催化劑制備了高產(chǎn)率(175g/g催化劑)的嚴格交替結構的PPC，實驗證明其具有良好的生物降解性和可加工性。但是PPC

2、由于本身的一些缺點如機械強度不高，玻璃化溫度較低等，限制了其應用范圍。利用其他材料對PPC進行共混改性是即經(jīng)濟又有效的重要途徑，因而深入研究PPC基共混復合材料的制備和性能具有十分重要的意義。 本論文通過對PPC的共混改性研究，制備了綜合性能較優(yōu)的環(huán)境友好PPC共混復合材料，為其大規(guī)模應用奠定了堅實的基礎，具體內(nèi)容包括： 1、通過熔融共混制備了一系列聚甲基乙撐碳酸酯/埃洛石納米管復合材料(PPC/HNTs)，并對材料的靜

3、態(tài)和動態(tài)機械性能、熱性能以及微觀形態(tài)進行了研究。靜態(tài)和動態(tài)機械性能實驗表明，HNTs的加入可使復合材料的強度和模量大大提高；熱性能測試表明，HNTs的加入使PPC的熱穩(wěn)定性略有降低，而對玻璃化溫度基本沒有影響。材料力學強度的顯著提高得益于PPC和HNTs良好的界面作用以及HNTs以納米尺度在PPC基體中的均勻分散，這在電子掃描電鏡觀察中得到了印證。 2、我們通過熔融共混的方法制備了PPC/GF復合材料，該復合材料具有較低的成本，

4、較好的加工流動性和良好的綜合性能。引入GF之后，PPC的力學性能，如拉伸強度，拉伸模量和硬度等數(shù)值都有顯著的提高，并且復合材料的力學性能隨GF用量的增加而增加，而斷裂伸長率有所降低。TG測試結果表明，由于引入了熱穩(wěn)定性較好的玻璃纖維，PPC/GF復合材料的熱穩(wěn)定性得到提高。DSC測試結果表明，對于PPC/GF復合材料，GF的加入和用量對PPC的玻璃化溫度并沒有較明顯的影響。維卡軟化點測試結果表明，純的PPC的維卡軟化點為35℃，而PPC

5、/40％GF復合材料的維卡軟化點為50℃，這使得PPC/GF復合材料可以在常溫環(huán)境下進行使用，極大的拓展了PPC的應用范圍。SEM測試結果表明，在GF用量少于20wt％時，GF可以較好的分散在PPC基體中。在GF用量超過20wt％后，GF會在PPC基體中產(chǎn)生聚集，導致復合材料的強度降低。從SEM還可以觀察到，GF在PPC基體中有一定的取向，這是復合材料力學性能顯著提高的另一個重要原因。 3、通過熔融共混制備了一系列聚甲基乙撐碳酸

6、酯/聚乳酸共混復合材料(PPC/PLA)，并對材料的機械性能、熱性能以及微觀形態(tài)進行了研究。機械性能實驗表明，PLA的加入可使復合材料的強度得到顯著提高。熱重分析實驗表明，PLA的加入提高了復合材料的熱穩(wěn)定性。示差掃描量熱分析表明，PLA的加入提高了復合材料的結晶度，并且二者是部分相容體系。從電子掃描電鏡照片上可以看出復合材料具有較好的相容性。 4、使用熔融指數(shù)儀測定了PPC，PLA的熔融指數(shù)和熔體密度，為進一步研究PPC/PL