成核劑對(duì)聚己二酸丁二酯(PBA)的結(jié)晶行為、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及生物降解性能的調(diào)控.pdf

1、聚己二酸丁二酯[poly(butylene adipate) PBA]是一種線性可降解聚酯材料,其共聚物產(chǎn)品已在環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。PBA具有溫度依存性多聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：按熔融結(jié)晶溫度從低到高，PBA依次產(chǎn)生β、(α+β)和α聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。β和α聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的球晶是典型的Maltese-cros(ringless)球晶，而(α+β)混合聚集態(tài)結(jié)構(gòu)卻是環(huán)帶(ring band)球晶。β的晶胞尺寸、熔融溫度、熱穩(wěn)定性比α的要小，但是降解速率

2、卻比α的要慢。值得注意的是，呈現(xiàn)環(huán)帶球晶的(α+β)的降解速率卻最慢。因此，PBA的生物降解性可能不僅和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與球晶形貌密不可分。由于成核劑具有用量少、成本低、效率高、成型加工周期短等優(yōu)點(diǎn)，本論文采用三種生物相容性好的成核劑[苯基磷酸鋅(zinc phenylphosphonate, PPZn)、乳清酸(orotic acid, OA)以及三聚氰酸(cyanuric acid, CA)]來調(diào)控PBA的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及球晶形貌從而

3、調(diào)控其生物降解行為，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　(1)成核劑大大提高了PBA的結(jié)晶溫度，加快了結(jié)晶速率；減少了球晶尺寸，增加了球晶密度。這主要?dú)w功于成核劑的成核效果，能在較高的溫度提供成核位點(diǎn)使PBA成核，并減少成核所需自由能。成核劑有利于α聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的形成，并加快了β→α的相轉(zhuǎn)變速率。這主要是因?yàn)槌珊藙┖蚉BA-α晶胞的晶格能相互匹配，使PBA附生在成核劑表面生長；或者在界面處能提高PBA分子鏈的運(yùn)動(dòng)性。成核劑降低了PBA-α的臨界溫度