PBS的擴(kuò)鏈改性合成及其降解性能研究.pdf

1、脂肪族聚酯塑料，由于具有較好的生物可降解性能，已逐漸成為世界范圍內(nèi)研發(fā)的熱點(diǎn)之一。其中，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，由于其具有較高的熔點(diǎn)，較好的加工性能，因此日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。但是，常規(guī)合成方法所得PBS的分子量較低，其加工和應(yīng)用性能較差;另外，PBS結(jié)構(gòu)對稱性高，結(jié)晶度高，導(dǎo)致其生物降解速度較慢，達(dá)不到人們預(yù)期的要求。
　　 為了克服以上缺點(diǎn)，本文首先采用了與羥基官能團(tuán)有較高反應(yīng)活性的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)和己二酰

2、氯對常規(guī)法合成的羥基封端的PBS分別進(jìn)行了擴(kuò)鏈研究;然后，選用了N-甲基二乙醇胺對PBS進(jìn)行了改性研究，并采用己二酰氯對改性產(chǎn)物進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)鏈研究;最后，對本文合成產(chǎn)物的生物降解性能進(jìn)行了對比研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　 (1)采用HDI和己二酰氯對常規(guī)法合成的羥基封端的PBS分別進(jìn)行了擴(kuò)鏈研究，探討了最佳的合成反應(yīng)條件。結(jié)果表明:①HDI和己二酰氯對PBS擴(kuò)鏈后，其擴(kuò)鏈產(chǎn)物的分子量均高于擴(kuò)鏈前PBS的分子量;②HD

3、I對PBS擴(kuò)鏈反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件和結(jié)果為:反應(yīng)時間為60min，反應(yīng)溫度為140℃，HDI加入量為4％時，擴(kuò)鏈產(chǎn)物的分子量最高，其數(shù)均分子量從擴(kuò)鏈前的7.45萬提高到了擴(kuò)鏈后的13.8萬;⑧己二酰氯對PBS擴(kuò)鏈反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件和結(jié)果為:反應(yīng)時間為60min，反應(yīng)溫度為135℃，己二酰氯加入量為5％時，擴(kuò)鏈產(chǎn)物的分子量最高，其數(shù)均分子量從擴(kuò)鏈前的7.45萬提高到了擴(kuò)鏈后的12.84萬;熱分解溫度由擴(kuò)鏈前的330℃升高到了擴(kuò)鏈后341℃;

4、熔點(diǎn)由擴(kuò)鏈前的119℃上升到了擴(kuò)鏈后的128℃。斷裂伸長率從擴(kuò)鏈前391％增加到了擴(kuò)鏈后的443％。
　　 (2)選用N-甲基二乙醇胺對PBS進(jìn)行了共聚改性研究，并采用己二酰氯對共聚改性產(chǎn)物進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)鏈研究。
　　 共聚改性研究結(jié)果表明:N-甲基二乙醇胺用量增加，其共聚改性產(chǎn)物的分子量和熔點(diǎn)均有下降趨勢。N-甲基二乙醇胺加入量為3％時，其分子量由共聚改性前的7.45萬，下降到了共聚改性后的6.5萬;熔點(diǎn)由共聚改性前

5、的117℃，下降到了共聚改性后的98℃。斷裂伸長率從擴(kuò)鏈前的391％增加到了改性后的484％。
　　 己二酰氯對上述N-甲基二乙醇胺加入量為3％時的共聚改性產(chǎn)物進(jìn)一步的擴(kuò)鏈研究結(jié)果表明:①擴(kuò)鏈后產(chǎn)物的分子量高于擴(kuò)鏈前共聚改性產(chǎn)物的分子量;②在己二酰氯加入量為3％時，產(chǎn)物分子量由擴(kuò)鏈前的6.5萬提高到了擴(kuò)鏈后的11.02萬。
　　 (3)采用土壤培養(yǎng)液對不同端基PBS的生物降解性能進(jìn)行了對比研究，對PBS及己二酰氯擴(kuò)鏈后P