聚丁二酸丁二醇酯的降解性能調(diào)控.pdf

1、近年來(lái)，由于不可降解高分子材料引起的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，可生物降解高分子材料作為一種環(huán)境友好型材料正逐漸進(jìn)入研究者的視野，并引起人們的關(guān)注。其中聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具備較高的熔點(diǎn)、良好的熱穩(wěn)定性和綜合的力學(xué)性能，使其理論研究和實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值越發(fā)顯著。為了擴(kuò)大 PBS的應(yīng)用范圍，延長(zhǎng)使用壽命和儲(chǔ)存時(shí)間，并能在使用后不影響其降解性能，本文采用改變分子端基結(jié)構(gòu)的方法對(duì)PBS進(jìn)行改性，以達(dá)到控制降解速率的目的。
　　本文以丁二酸

2、、1，4-丁二醇為原料，采用直接熔融縮聚的方法合成出分子量不同的羥基封端 PBS，通過(guò)粘度測(cè)定、紅外吸收光譜（FT-IR）、核磁氫譜（1H-NMR）等測(cè)試手段考察了產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。用差示掃描量熱法（DSC）、生物降解實(shí)驗(yàn)等手段對(duì)其熱性能和降解性能進(jìn)行分析。然后從改變 PBS的端基結(jié)構(gòu)著手，分別以馬來(lái)酸酐（MA）和環(huán)氧氯丙烷（ECH）為封端劑，同時(shí)采用在聚合過(guò)程中加入不同比例的封端劑進(jìn)行封端和在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行密煉擠出封端兩種方法對(duì) PBS進(jìn)

3、行端基改性，對(duì)改性前后產(chǎn)物的降解性能以及熱降解過(guò)程和機(jī)理進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）采用熔融縮聚的方法，合成了四種分子量不同的PBS，考察了分子量對(duì)結(jié)晶度的影響，在酶緩沖液中對(duì)不同分子量的 PBS降解性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，PBS在酶緩沖液中表現(xiàn)出了良好的降解性；分子量提高后，PBS的結(jié)晶度下降，但降解性提高，說(shuō)明端基含量對(duì)其降解性能影響較大。
　?。?）通過(guò)在PBS合成反應(yīng)中加入不同含量的馬來(lái)酸酐和環(huán)氧氯丙

4、烷得到封端產(chǎn)物PBS-MAa和PBS-ECHa，并測(cè)定了其降解性能。對(duì)比三種不同端基結(jié)構(gòu)的 PBS，發(fā)現(xiàn)其降解速率依次為：PBS-OH＞PBS-MAa＞PBS-ECHa，封端改性其降解性能效果明顯，不同的封端劑對(duì)其降解性能的影響不同。
　?。?）在雙螺桿擠出機(jī)中，通過(guò)加入不同比例的MA和ECH，得到一系列封端率不同的PBS-MAb和PBS-ECHb，對(duì)比了其對(duì)降解性能的影響。測(cè)定其紅外圖譜、吸水率以及降解性能和降解前后的形貌對(duì)比發(fā)

5、現(xiàn)，改性后的 PBS的吸水率均較改性前下降；當(dāng)MA的加入量為3％時(shí)，降解速率最慢，50d降解5wt%左右，當(dāng)ECH的加入量為4%時(shí)，降解速率達(dá)到最低值，僅為3wt%左右，而改性前的PBS-OH在酶緩沖液中降解50d降解15wt%左右。密煉改性效果優(yōu)于聚合反應(yīng)封端效果。
　?。?）用熱重分析法對(duì)PBS-OH、PBS-MA和PBS-ECH的熱降解過(guò)程和機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明 PBS-OH、PBS-MA和 PBS-ECH的熱降解溫度分