甲基丁二酸類脂肪族聚酯的合成及表征.pdf

1、高分子合成材料改善了人類的生活，但是由于其難降解而造成的環(huán)境污染問(wèn)題亟需解決。脂肪族聚酯具有獨(dú)特的可生物降解性、生物可吸收性以及生物相容性，成為近年來(lái)高分子領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文以綠色安全的生物質(zhì)化工產(chǎn)品衣康酸加氫產(chǎn)物甲基丁二酸為原料制備了一種新型脂肪族聚酯，通過(guò)探討聚酯的縮聚機(jī)理，考察了酯化、縮聚過(guò)程中聚酯分子量和結(jié)構(gòu)的控制因素，并通過(guò)共聚作用對(duì)聚酯的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)控。
　　首先探討了以衣康酸為原料，在鎳催化作用下液相加

2、氫制備甲基丁二酸的工藝條件，研究了反應(yīng)時(shí)間、溫度、催化劑用量、反應(yīng)溶劑等對(duì)衣康酸加氫轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明，在甲醇溶劑中，加入衣康酸10wt％的催化劑，于50℃加氫反應(yīng)60min，衣康酸的轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到99％以上，且催化劑循環(huán)使用多次仍具有較高的催化活性。FT-IR及1H-NMR分析均表明所得產(chǎn)物為純度較高的2-甲基丁二酸。
　　采用直接酯化-縮聚法，以2-甲基丁二酸、1，4-丁二醇為原料，鈦酸四丁酯為催化劑，通過(guò)酯化、縮聚兩個(gè)步

3、驟合成了聚甲基丁二酸丁二醇酯(PBMS)。探討了醇酸摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)聚酯合成的影響，研究得出最佳反應(yīng)條件:酯化反應(yīng)溫度為170℃，醇酸摩爾比為1.08∶1，催化劑的加入量為2-甲基丁二酸的0.1mol％，縮聚溫度220℃。采用紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)對(duì)聚酯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。差示掃描量熱(DSC)、熱重分析(TGA)發(fā)現(xiàn):PBMS聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-47℃，且隨分子量的變化不明顯;其熱

4、降解起始溫度為372.60℃，終止溫度為405.12℃，在390.31℃具有最大降解速率，為-18.92％/min。通過(guò)對(duì)PBMS/PVC復(fù)合材料的性能研究發(fā)現(xiàn)，PBMS對(duì)PVC表現(xiàn)出良好的增塑效果，并且比小分子量增塑劑具有更加優(yōu)良的耐遷移性。
　　將對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)與MSA和BDO進(jìn)行酯交換-縮聚反應(yīng)，合成共聚酯PBMT，研究了DMT含量及催化劑體系對(duì)合成共聚酯的影響，研究發(fā)現(xiàn):共聚酯的分子量隨著DMT含量的增加沒(méi)有明