论文部分内容阅读
本文通过两步熔融缩聚法合成了可生物降解聚丁二酸乙二醇酯(PES)和聚己二酸乙二醇酯(PEA),并利用二甘醇对其进行共聚改性,分别制备了聚(丁二酸乙二醇酯-co-丁二酸二甘醇酯)(P(ES-co-DEGS))和聚(己二酸乙二醇酯-co-己二酸二甘醇酯)(P(EA-co-DEGA))两个系列的共聚酯。同时,本文还利用多种测试手段研究了二甘醇共聚单体的加入对共聚酯化学结构、晶体结构、基本热行为、结晶行为、球晶形态、热稳定性以及力学性能的影响。研究发现: 1.P(ES-co-DEGS)体系中, DEGS共聚单元的引入提高了PES链段的柔顺性,玻璃化转变温度(Tg)减小,同时,样品的熔点(Tm)、平衡熔点(Tm0)及结晶度(Xc)都呈现降低的趋势,但是晶体结构并没有发生改变;样品的等温结晶测试结果经Avrami方程处理后,发现结晶温度(Tc)的升高或者非晶组分DEGS含量的增加都不会影响样品的结晶机理,但是与其均聚物PES相比,相同温度条件下,样品的半结晶时间(t0.5)延长,等温结晶速率变慢。利用偏光显微镜(POM)观察到PES及其共聚物P(ES-co-DEGS)在测试温度下都呈现出很明显的马耳他十字球晶,球晶生长速率与结晶温度之间的变化关系为典型的倒U形曲线,并且随着结晶温度的升高,样品成核密度变小,球晶尺寸明显变大。 2.以己二酸、乙二醇和二甘醇为原料,利用直接熔融缩聚的方法成功制得了分子量相对较高的PEA及其共聚物P(EA-co-DEGA)。广角X射线衍射(WAXD)结果表明,非晶组分DEGA单元的引入并没有改变样品的晶体结构,只是在一定程度上降低了结晶度。研究样品的基本热行为后发现,样品的玻璃化转变温度基本没有发生改变,这说明DEGA共聚单元的加入没有影响链段的运动性,但是可以看出对样品的冷结晶、熔体结晶以及熔融行为起到了比较大的抑制作用,并与样品的组成有关。和P(ES-co-DEGS)系列类似,无定形组分的引入减缓了样品等温结晶速率,但是并没有改变它们的结晶机理。拉伸测试结果发现,PEA及其共聚物P(EA-co-DEGA)都具有很好的拉伸性能,断裂伸长率均在1000%以上。同时,DEGA含量的增加会在一定程度上继续增加样品的拉伸性能,这种良好的力学性能为制备具有高柔韧性的材料提供了重要的理论基础。