改性提高生物降解材料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)耐撕裂性的研究.pdf

1、PBS是一種具有良好綜合性能的生物降解材料。它是由丁二酸和丁二醇縮合聚合制備的,其合成原料來(lái)源比較廣泛,并不單純依賴(lài)于石油資源,也可以通過(guò)生物(如玉米秸稈等)發(fā)酵得到。廢棄的PBS用品易被土壤中的多種微生物或者動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解、代謝,并最終以二氧化碳和水的形式存在,即是全生物降解材料。PBS屬熱塑性樹(shù)脂,加工性能良好,可以在普通設(shè)備上進(jìn)行成型加工;其力學(xué)性能介于聚乙烯和聚丙烯之間,可直接工程使用。PBS可以用做包裝袋、垃圾袋、各種塑料

2、卡片、化妝品瓶、嬰兒尿布、藥物緩釋載體基質(zhì)及農(nóng)用材料,以及環(huán)境保護(hù)的土木綠化用網(wǎng)、膜等塑料制品。PBS分子鏈規(guī)整,結(jié)晶度較高,作為薄膜材料使用時(shí)存在缺口敏感問(wèn)題,必須進(jìn)行改性提高。
　　 本文通過(guò)過(guò)氧化物引發(fā)交聯(lián)、輻射交聯(lián)及共混改性來(lái)提高PBS的耐撕裂性。采用雙螺桿擠出機(jī)制備改性PBS,再進(jìn)行吹膜或壓制膜片,并將膜、片樣品進(jìn)行加熱或輻射處理。應(yīng)用多種表征分析了配方和工藝對(duì)材料性能的影響。
　　 1、在擠出過(guò)程加入過(guò)氧化二

3、異丙苯DCP作為交聯(lián)引發(fā)劑制備改性PBS,擠出溫度為170℃,螺桿轉(zhuǎn)速為200r·min-1。相對(duì)未改性PBS,適量DCP改性PBS吹制膜的耐撕裂性能和拉伸強(qiáng)度提高了,但斷裂伸長(zhǎng)率降低了。DCP的最佳含量為0.5％,改性PBS的耐撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度分別較純PBS提高了34％、16％。隨著DCP含量增加,交聯(lián)凝膠含量先增加到一定值后不再升高,熔融指數(shù)隨交聯(lián)度升高而不斷下降。緩慢降溫可略微升高改性料熔點(diǎn)。
　　 在擠出過(guò)程加入衣康酸

4、(ITA),實(shí)現(xiàn)PBS/DCP體系的接枝反應(yīng),接枝ITA提高了DCP交聯(lián)引發(fā)效率,從而提高了PBS的耐撕裂強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度,最佳含量為2％ITA、0.2％-0.3％DCP;而沒(méi)接枝ITA的PBS/DCP試樣達(dá)到這一強(qiáng)度所需的:DCP含量為0.5％-0.6％。所以,接枝ITA既提高了PBS力學(xué)性能,也減少了DCP用量。
　　 2、在輻射加工改性中,利用60Coγ射線(xiàn)處理PBS膜。不同厚度PBS膜受輻射的效果不同:輻射表面PBS大分子

5、自由基容易受到空氣的氧作用而發(fā)生降解,膜越厚越則不受氧作用的內(nèi)部PBS分子比例越高,則輻射交聯(lián)效果越好;敏化劑可以提高輻射效率,三烯丙基異氰酸酯(TAIC)對(duì)PBS進(jìn)行輻射的最佳劑量為10KGy;在PBS中TAIC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％時(shí)改性料力學(xué)性能最好,撕裂強(qiáng)度是未經(jīng)輻射膜的1.60倍。經(jīng)XRD、IR、NMR表征發(fā)現(xiàn),輻射后PBS分子鏈的主要結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化,但是結(jié)晶度降低。用TAIC和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)改性PB