论文部分内容阅读
本文在分析了可降解材料的基本概况及其研究进展的基础上,设计并合成了一种新型可降解的聚酯酰脲树脂,制备了聚酯酰脲可降解薄膜,并对其合成工艺以及材料的性能进行了系统的研究,主要研究内容总结如下:以丁二酸(SA)、1,4-丁二醇(BDO)、尿素(UR)为主要原料,合成了聚丁二酸-1,4-丁二醇-尿素聚酯酰脲共聚物。结果表明:当(n(丁二醇)+n(尿素)):n(丁二酸)=1.2:1,选择扩链剂为二丁基二月桂酸锡(DBTDL),且用量为原料总量的0.6%,缩聚温度为220℃,缩聚时间为6h时,为较佳的合成工艺。制备了不同尿素含量的聚丁二酸-1,4-丁二醇-尿素共聚物预聚体,共聚物预聚体的分子量为0.8×104~1×104,随着尿素含量的增加,共聚物预聚体的分子量先增加后减小;当脲醇比为1:5时,分子量最大可达1×104。随着尿素含量的增加,共聚物预聚体的熔点(Tm)、结晶温度(Tc)和分解温度(Td)均有先增加后减小的趋势;当脲醇比为1:5时,预聚体熔点为111.94℃,结晶温度为89.04℃,分解温度为384.24℃,共聚物预聚体的热力学综合性能最好。选用常用且高效的甲苯二异氰酸酯(TDI)作为扩链剂,对预聚物进行了扩链,并制备了聚酯酰脲薄膜。研究结果表明,扩链温度为160℃,扩链剂(TDI)用量为预聚物总量的10%时,为丁二酸-1,4-丁二醇-尿素聚酯酰脲共聚物较佳的扩链合成工艺,可以合成分子量达7.34×104的共聚物。随着尿素含量的增加,聚合物薄膜透光率增加,拉伸强度明显增加,降解性能增强;当脲醇比为1:5时,拉伸强度可达42.46MPa,但尿素含量的增加使得共聚物薄膜的断裂伸长率降低。引入己二酸(AA)与丁二酸、1,4-丁二醇、尿素进行共聚,通过调节己二酸与丁二酸的配比,可以不同程度地改善聚酯酰脲分子链的柔顺性和共聚物的结晶性能,使得聚酯酰脲共聚物薄膜在热力学性能、机械性能和降解性能之间达到可控的效果。