PBS的共聚改性及降解性研究.pdf

1、近年來，脂肪族聚酯由于其生物可降解性已成為研發(fā)的熱點，其中聚丁二酸丁二醇酯（poly butylenes succinate，PBS）是一種典型的半晶質的熱塑性塑料，因其具有較高的熔點、良好的熱穩(wěn)定性而備受青睞，具有十分重要的理論研究和實際應用價值。為了擴展PBS產(chǎn)品用途，克服和傳統(tǒng)塑料相比其價格仍舊偏高，生物降解速度受到降解環(huán)境的限制等，這些都在一定程度上限制了其作為全生物可降解材料和功能材料的應用。本研究分別采用改變分子結構，添加第

2、三組分共聚的方法來對PBS進行改性，以達到提高其機械性能，控制降解速度的目的。
　　 本研究中以丁二酸、丁二醇為基礎原料，鈦酸正丁酯和醋酸鎂為復合催化劑，用直接酯化法合成PBS。從改變PBS分子末端基結構入手，分別合成了羧基、羥基及氯封端的PBS，通過端基的改變對PBS進行了化學改性。并通過紅外光譜（IR）、凝膠滲透色譜（GPC）、示差掃描量熱法（DSC）、熱失重（TGA）、力學測試、生物降解實驗對其性能和結構進行了測定和表征。

3、結果顯示，自由封端的PBS、羧基、羥基及氯封端的PBS的數(shù)均相對分子質量都超過7萬，分子量分布范圍較窄，端羧基和端羥基的PBS的生物降解性較普通PBS有所提高，控制端基的PBS具有較好的熱穩(wěn)定。
　　 從改變PBS分子的主鏈結構入手，以丙三醇為中心分子，和端羧基的PBS反應，合成三臂星形的支化PBS，探討化學結構與熱學性能、力學性能及降解速度之間的關系，以達到改善力學性能和控制降解速度的目的。對聚合物的結構、相對分子質量、黏度、

4、熱失重、力學性能和生物降解性能等參數(shù)進行研究，結果表明：三臂星形PBS具有較高的相對分子質量，分子量分布范圍相對較寬，熔點較高，機械加工性能提高，降解速度加快。
　　 為了降低成本，同時不影響其使用性能，將1，2-丙二醇引入PBS分子主鏈中，采取熔融共聚的方法，合成了丁二酸丁二醇酯-丁二酸丙二醇酯共聚物（PBS-co-PPS）。結果表明：適量1，2-丙二醇的加入可以有效的改善其柔韌性，并且聚合物的降解性能有明顯提高。為了進一步提

5、高共聚物的降解性能，在此基礎上將容易降解的六碳單元己內(nèi)酯引入到共聚物的分子主鏈上，合成了丁二酸丁二醇酯-丁二酸丙二醇酯-已內(nèi)酯共聚物（PBS-co-PPS-co-PCL）。并通過IR、GPC、DSC、TGA、X-射線掃描（XRD）、力學測試、生物降解試驗研究了它們的結構和性能的關系。結果表明：PBS-co-PPS和PBS-co-PPS-co-PCL兩種系列共聚物都具有良好的降解性能，PBS-co-PPS-co-PCL共聚物的降解速度更快