PLA-b-PCL多嵌段共聚物的制備及其低溫壓力誘導流動成型的研究.pdf

1、聚乳酸由于其良好的生物可降解性和生物相容性，一直受到工業(yè)界和科學界的廣泛關注，為了克服聚乳酸本身的缺陷以替代傳統(tǒng)塑料，各國學者對此進行了廣泛的研究。聚乳酸類材料要實現(xiàn)工業(yè)化生產替代傳統(tǒng)塑料，除了對其進行改性外，還要解決加工過程中的熱降解問題，然而大部分的研究雖然改善了聚乳酸的性能，但很少能有效避免聚乳酸類材料在加工過程中的熱降解。 本文在對聚乳酸進行共聚改性的同時通過將低溫壓力誘導流動成型的加工方法應用至聚乳酸類材料的加工中，解

2、決了聚乳酸類材料在傳統(tǒng)加工中的熱降解問題。低溫壓力誘導流動成型是一種新興的低溫成型加工工藝，這種工藝的最大優(yōu)點是使高聚物不經熔融，在低于熔點的溫度下將聚合物直接加工成型，因此這種加工方法與傳統(tǒng)的加工方法相比能有效的避免聚合物的熱降解。在避免聚合物的熱降解的同時該加工方法還能節(jié)約能源、減少助劑、降低成本。通過高壓還能在聚合物中形成特殊形態(tài)結構，大幅度提高制品的性能，擴大其應用領域。本研究包括了從聚乳酸的合成改性到加工成型的整套過程，最終得

3、劍的聚乳酸共聚物樣條具有良好的力學性能，對聚乳酸的工業(yè)化、產業(yè)化具有重要的指導意義。 基于以上研究目的，本論文的主要內容包括以下幾個方面： 首先，以自制丙交酯為單體，辛酸亞錫為催化劑，用羥基封端的PCL引發(fā)丙交酯開環(huán)，合成了一系列不同PCL含量的PLA—PCL—PLA三嵌段共聚物，并以HDI為擴鏈劑，采用溶液擴鏈的方法對三嵌段共聚物進行擴鏈，得到PLA—b—PCL多嵌段共聚物。擴鏈效果明顯，分子量最高增長達5.1倍，多嵌

4、段共聚物的數(shù)均分子量已達100000。 其次，通過IR、1HNMR、DSC、TGA等手段對聚合產物進行了結構表征及性能研究，確定本文所合成的聚合物為PLLA和PCL的嵌段共聚物。研究了反應時間、[OH]/[NCO]比值等反應條件對三嵌段共聚物擴鏈反應的影響。確定反應時間3小時為宜；[OH]/[NCO]對多嵌段共聚物分子量影響呈先升后降趨勢，即對每種三嵌段共聚物有一最佳[OH]/[NCO]值使擴鏈后的多嵌段共聚物分子量達到最大。

5、 然后，對所合成的PLA—b—PCL多嵌段共聚物進行低溫壓力誘導流動成型，結果表明：在低于共聚物熔點的溫度下，該共聚物在壓力下能很好的流動成型，原本不透明的聚合物粉末在成型后變成了透明的樣條。本文還研究了低溫壓力誘導流動成型中不同PCL含量、不同加工溫度、不同加工壓力對聚合物的流動性、拉伸、沖擊性能影響。通過研究表明：樣條的拉伸強度隨PCL含量的升高而降低，隨加工溫度的升高而升高；沖擊性能隨PCL含量、加工溫度、加工壓力呈先升后將