纖維素醋酸酯接枝聚乳酸的制備與性能研究.pdf

1、隨著石油資源日趨枯竭和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，纖維素基降解材料的開發(fā)越來越受到人們的重視。纖維素是自然界最豐富的可再生天然資源，纖維素纖維具有吸濕透氣、生物降解等優(yōu)良性能。目前，再生纖維素纖維主要通過濕法紡絲制備。相對(duì)于濕法紡絲，熔融紡絲具有工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、環(huán)境負(fù)荷小、斷面可設(shè)計(jì)性等優(yōu)勢(shì)。因此，利用熔融紡絲制取生物降解纖維素纖維，具有重要意義，而目前熱塑性衍生物大多存在粘度高，熱加工窗口窄等問題。
　　 本文利用丙交酯開環(huán)

2、聚合接枝纖維素醋酸酯制備了熱塑性纖維素醋酸酯接枝聚乳酸共聚物(CDA-g-PLAs)，利用FTIR、1H-NMR、GPC等測(cè)試對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明聚乳酸側(cè)鏈被接枝到纖維素醋酸酯主鏈上，接枝密度范圍0.2-0.7，接枝鏈長(zhǎng)度6-12，通過原料質(zhì)量比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度等因素可控制產(chǎn)物接枝率、結(jié)構(gòu)等。論文進(jìn)一步研究了制備CDA-g-PLAs的雙螺桿反應(yīng)擠出工藝，研究表明產(chǎn)物為纖維素醋酸酯與聚乳酸接枝共聚物，雙螺桿剪切力的施加有利于提

3、高反應(yīng)均勻性、反應(yīng)優(yōu)化，提高接枝效率。
　　 論文利用熱熔成膜方法制備了CDA-g-PLAs膜，利用DSC、TG-DTG、XRD、DMA、接觸角和機(jī)械拉伸等手段對(duì)其熱性能、結(jié)晶性能、親水性、機(jī)械性能等進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：不同接枝結(jié)構(gòu)的CDA-g-PLAs共聚物熔點(diǎn)約為135-145℃，熱分解溫度高于290℃，具有較寬的熱加工窗口；隨著聚乳酸接枝鏈長(zhǎng)度和密度的增加，CDA-g-PLAs共聚物結(jié)晶度、韌性和剛性增大，親水性有一定程

4、度下降。利用毛細(xì)管流變儀對(duì)CDA-g-PLAs流變性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明CDA-g-PLAs共聚物為假塑性流體，具有較高的粘流活化能(Eη)，隨著接枝鏈長(zhǎng)度和密度的增加，流體的表觀粘度(ηa)減小，稠度系數(shù)(K)、結(jié)構(gòu)粘度指數(shù)(△η)增加。
　　 論文進(jìn)行了CDA-g-PLAs的熔融紡絲初步研究，結(jié)果表明在180℃下，紡絲可行性良好，掃描電鏡觀察纖維表面光滑，具有熔紡纖維特征，纖維剛性大，具有結(jié)晶度高、高模量和較好的力學(xué)性能等