可生物降解聚氨酯泡沫的研究與開發(fā).pdf

1、聚氨酯泡沫塑料是一類性能優(yōu)異的高分子材料，但其在自然條件下不可降解，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，因此開發(fā)可生物降解聚氨酯泡沫塑料是未來這類材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。纖維素和淀粉是自然界中產(chǎn)量最大的兩種天然高分子，它們來源豐富且生物降解性好。本文利用纖維素和淀粉中的多羥基與異氰酸酯反應(yīng)成功制備了可生物降解聚氨酯泡沫塑料，重點(diǎn)進(jìn)行了以下研究：
　　 (1)以天然高分子微晶纖維素、淀粉作為填料，制備了填充型可生物降解聚氨酯泡沫塑料，并研究了填料種

2、類和用量對(duì)聚氨酯泡沫塑料力學(xué)性能的影響，考察了生物降解性能。結(jié)果表明微晶纖維素、淀粉的最大填充量可達(dá)23.3％，填料的加入使聚氨酯泡沫塑料壓縮性能有一定提高而沖擊性能大幅度下降。室外土埋法和受控堆肥化法降解試驗(yàn)表明兩種填充型可生物降解聚氨酯泡沫塑料具有一定的生物降解性，且以淀粉填充的樣品力學(xué)性能和生物降解性能較好。
　　 (2)以微晶纖維素為原料，探討了液化試劑、催化劑、液固比及反應(yīng)溫度等因素對(duì)液化反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，微晶纖維

3、素在聚乙二醇中的液化率可達(dá)94％。實(shí)驗(yàn)選定了聚乙二醇400/一縮二乙二醇為5/1(w/w)的液化試劑，在液固比5/1(w/w)的條件下液化纖維素和淀粉，所得兩種液化聚醚多元醇粘度在150mpa.s左右，通過除水，產(chǎn)物的含水量可控制在1.07％-3％之間，羥值在280mgKOH/g左右，纖維素液化物和淀粉液化物的平均分子量分別為452g.mol-1和447g.mol-1，符合制備硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料要求。
　　 (3)以微晶纖

4、維素和淀粉的液化多元醇為原料成功制備了兩種結(jié)構(gòu)型可生物降解聚氨酯泡沫塑料，并考察了其力學(xué)性能和生物降解性能。研究發(fā)現(xiàn)，兩種結(jié)構(gòu)型樣品的壓縮和沖擊性能略低于普通聚氨酯泡沫塑料，其中以淀粉液化多元醇為原料制備的樣品具有相對(duì)較好的綜合力學(xué)性能。
　　 (4)我們探索了天然纖維增強(qiáng)聚氨酯泡沫塑料的可行性。通過研究發(fā)現(xiàn)，天然的亞麻纖維能夠使聚氨酯泡沫塑料的沖擊強(qiáng)度得到明顯提高，但壓縮強(qiáng)度略有下降，用于增強(qiáng)可生物降解聚氨酯泡沫塑料具有一定的