【摘 要】
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随着人们对塑料产品的依赖性越来越强,传统石油基材料难以被自然分解和人们随意丢弃垃圾的不良习惯,使得“白色污染”对人类的威胁日益加大。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）为一种性能优异的有机高分子材料,在替代传统石油基塑料方面被人们给予了重望。然而,高昂的制造成本及性能的某些不足限制了该进程。本文在不牺牲PBS生物可降解性能的前提下,尝试使用成本低廉的热塑性淀粉（TPS）对PBS树脂进行改性,具体工作如下:（
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随着人们对塑料产品的依赖性越来越强,传统石油基材料难以被自然分解和人们随意丢弃垃圾的不良习惯,使得“白色污染”对人类的威胁日益加大。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）为一种性能优异的有机高分子材料,在替代传统石油基塑料方面被人们给予了重望。然而,高昂的制造成本及性能的某些不足限制了该进程。本文在不牺牲PBS生物可降解性能的前提下,尝试使用成本低廉的热塑性淀粉（TPS）对PBS树脂进行改性,具体工作如下:（1）在第一部分工作中,制备了环保型化合物脱水木糖醇三壬酸酯（AXP）,用于增塑淀粉。通过核磁共振氢谱和傅里叶红外光谱分析对合成产物进行验证,然后使用单因素法对实验条件进行了优化。确定最佳反应条件:醇酸摩尔比为1:3.5;催化剂为对甲苯磺酸（PTSA）,质量分数为1%;反应温度为150℃;反应时间4 h;甲苯作为带水剂,促进反应向正向进行。同时,制备了PBS/TPS复合材料,并分析讨论TPS添加量对复合材料性能的影响。研究发现,复合材料的冲击强度相较于纯PBS有所上升,当添加量为10%时,增加了19%;拉伸模量先下降后上升,添加量为30%时,与纯PBS相比上升25%;结晶度略微降低,但晶型未发生改变;玻璃化转变温度逐渐降低;TPS的加入使得体系加工性能得到改善。（2）在第二部分工作中,为了提高复合材料的相容性及韧性,分别选用甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）和聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）对其进行改性,制备了PBS-g-GMA/TPS/PBAT复合材料。最终发现:PBAT的加入使得复合材料的韧性得到了显著的提高,添加量为35%时,冲击强度相较于纯PBS提高了172.5%;复合材料的储能模量,损耗模量,复数黏度均有改善,体系加工性能明显提高;结晶温度Tc基本不变,表明PBAT加入对于体系结晶能力影响不大,但会使结晶度降低。微观形貌观察发现,PBS-g-GMA/TPS复合材料中,TPS微球与PBS基体界面变得模糊,表明两相间相容性得到改善;在PBAT增加过程中,冲击断面逐渐变得粗糙,表明材料向着韧性断裂方向过渡,进一步证实了其韧性增益效果。
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