“綠色”咪唑基離子液體合成及其對(duì)聚乳酸結(jié)構(gòu)與性能影響的研究.pdf

1、本文以咪唑基離子液體為中心,將生物可降解的聚乙二醇結(jié)構(gòu)引入離子液體的分子結(jié)構(gòu)中,設(shè)計(jì)合成出系列“綠色”的咪唑基離子液體(G—ILs)。通過(guò)熔融共混的方法制備系列聚乳酸／離子液體(PLA／G—ILs)共混物,研究系列G—ILs對(duì)PLA熔體流動(dòng)性能,PLA結(jié)晶過(guò)程和晶體結(jié)構(gòu)的影響；考察這種影響下PLA加工性能與力學(xué)性能的變化,并與聚乳酸／聚乙二醇單甲醚(PLA／MPEG)體系作比較。
　　 通過(guò)傅立葉紅外光譜(FT—IR)、核磁共振

2、氫譜(1HNMR)和元素分析對(duì)G-ILs結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和測(cè)定,結(jié)果表明,得到了預(yù)定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。微生物的毒性試驗(yàn)表明,所合成的G-ILs毒性較低,且隨著G-ILs分子量的增加,毒性遞減。
　　 應(yīng)用差示掃描量熱法(DSC),通過(guò)G-ILs加入后PLA玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的變化研究其對(duì)PLA的增塑作用,發(fā)現(xiàn)G-ILs能夠降低PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,當(dāng)G-ILs添加量增至10phr時(shí),玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可從57.26℃(純PLA)降為36℃左右

3、,對(duì)PLA具有增塑作用；這種增塑作用同樣表現(xiàn)在G-ILs加入后,PLA的平衡扭矩降低,且隨著G-ILs含量的增加平衡扭矩逐漸減小。與純PLA相比,PLA在G-ILs加入后出現(xiàn)了明顯的結(jié)晶峰與熔融雙峰,說(shuō)明在PLA熔融過(guò)程中G-ILs可使其鏈段活動(dòng)能力提高。而加入G-ILs后PLA的熱穩(wěn)定性降低,但仍高于PLA／MPEG體系。此外,MPEG轉(zhuǎn)化為G-ILs后加入到PLA中可提高其抗靜電性能。研究G-ILs加入后PLA力學(xué)性能的變化發(fā)現(xiàn),G

4、—ILs能夠顯著提高PLA的抗沖擊性能,斷裂伸長(zhǎng)率略有提高。
　　 本文應(yīng)用DSC研究了G-ILs對(duì)PLA等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過(guò)程的影響。通過(guò)Avrami方程對(duì)PLA的等溫結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)G-ILs加入非晶的PLA后可促使其結(jié)晶。同時(shí)G-ILs加入后能提高PLA的結(jié)晶速率,同一溫度下,其結(jié)晶速率隨G-ILs含量的增加而增大；相同含量G-ILs加入PLA后,其結(jié)晶速率隨溫度的升高先增大后減小。在相同的添加量下具有MPEG結(jié)構(gòu)的G