绿色弹性体的功能化及其在聚乳酸改性方面的应用

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xaolan811
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着国际社会对能源危机、生态环境恶化等问题的重视,可持续聚合物的开发与利用正逐渐受到人们的关注。其中生态环境高分子因其低环境负荷的优势,目前已经成为高分子科学领域研究的热点。而生物基弹性体作为生态环境高分子领域的重要分支,其发展有利于缓解或解决目前的环境危机。因此,开发可循环利用及高附加值的弹性体,如商业化且可再生的环氧化天然橡胶(ENR)和氯醚橡胶(ECO),具有重要的现实意义。目前,以离聚物或聚离子液体为代表的自修复材料已受到了广泛的关注。同时,基于商业化的弹性体来构造高效的自修复材料更是一种经济高效的方法。因此,通过结合离子基团高效的自修复效率以及ENR低廉的成本,向ENR中引入咪唑、羟基等功能基团,有望制备出经济高效的新型生物基自修复材料,从而延长橡胶制品的使用寿命,并扩大其在电子、航天等领域的广泛应用。此外,一些商业化的弹性体,如溴丁基橡胶、天然橡胶、氯醚橡胶等,也被广泛应用于脆性聚乳酸(PLA)的增韧改性中。然而,PLA与大多数弹性体相容性较差,在很大程度上限制了弹性体的增韧效果。因此可通过弹性体的接枝改性来提高增韧相与PLA基体的界面粘结,从而改善PLA的力学性能,拓宽其应用范围。本论文主要围绕生物基弹性体的后化学处理来拓宽其在自修复材料和PLA共混改性中的应用。主要研究成果如下:1.以1-乙基咪唑、1-丁基咪唑以及新设计合成1-辛基咪唑、1-十二烷基咪唑为反应单体,通过溴乙酸与ENR25的开环反应和后续与咪唑单体的季铵化反应,合成了一系列具有优异自修复性能的新型生物基离聚物,并对其结构和性能进行了详细地表征,系统地研究了咪唑基团含量、烷基链长度对该自修复材料的力学性能、自修复效率的影响。2.通过ATRP的聚合方法,我们制备了一系列含有不同接枝率的ECO-g-PMMA共聚物,并研究了反应时间(5 h、10 h、20 h)对接枝共聚物的分子量及力学性能的影响,同时还深入探究了该接枝共聚物对PLA力学性能、相容性和相形貌的影响。结果发现,反应时间为10 h时,接枝共聚物可获得最优的弹性和接枝效率,可成为PLA最佳的增韧改性剂。在PLA/ECO-g-PMMA二元共混中,由于ECO-g-PMMA中PMMA侧链的刚性及与PLA良好的相容性,添加量仅为5 wt%时,就可获得具有高强度和高拉伸韧性的PLA基材料:拉伸强度高达60MPa,断裂伸长率高达251%。3.针对PLA/ECO-g-PMMA二元共混物较差的冲击强度,我们设计以ECO为增韧剂,ECO-g-PMMA为增容剂协同改善PLA的冲击韧性。研究结果表明ECO-g-PMMA是PLA/ECO共混物高效的增容改性剂,当其添加量为15 wt%时,材料可获得最佳的力学性能,断裂伸长率和冲击强度分别可高达285%和96.9k J/m~2,弥补了二元共混物冲击韧性的不足。通过流变、SEM、TEM的表征揭示了共混物优异力学性能的增韧机制:接枝共聚物可精确的分布在PLA/ECO相界面处,使共混物的海岛型结构转变为准连续相结构,在提高相容性的同时也可阻碍受力过程中微裂纹的过早发育,从而吸收大量的能量,获得较高的冲击强度。
其他文献
乡村振兴战略作为党十九大以来重要的一项国家战略,近年来在全国各地广泛实施。然而一些具有浓厚历史底蕴的传统村落在发展建设中忽视了对文化的挖掘与利用,珍贵的文化资源得不到继承、文化内涵与村落公共空间无法整合,传统村落空间缺少特色、“千村一面”。故传统村落公共空间更新迫在眉睫。单纯的对传统村落进行建筑或局部节点的规划更新并不能从根本上解决公共空间的现状问题,传统村落公共空间的更新需要一个完备且切实可行的
学位
报纸
装配式剪力墙是装配式建筑的重要组成部分,能够有效推动住宅产业化进程,但预制墙板自重大导致吊装困难,边缘构件现浇造成湿作业量大仍是亟待解决的问题。针对这些问题,本文提出边缘构件预制的装配式空心剪力墙及其竖向连接节点构造,在预制墙板时边缘构件和墙板一同预制,并在预制墙板和边缘构件内沿墙高方向开设一系列竖向孔洞,相邻上下预制墙板连接采用竖向分布钢筋不连接仅在中间孔洞设置抗剪钢筋,边缘构件纵筋采用孔内U型
学位
POCT(Point-of-care Testing),即时检测,是一种使用小型化检测仪器结合各种项目的试纸条、可以在采样地进行检测且即时得到检测结果的方法。荧光免疫层析法属于一种薄层色谱技术,结合POCT,与胶体金免疫标记技术相比,具备高灵敏度、强特异性、可定量检测等优势,被全面应用于医学体外诊断领域。但是该技术在检测过程中,容易受到生物基质干扰,从而使得峰图中出现干扰峰和异常峰。由于传统寻峰算
学位
天津东临渤海,北依燕山,地势宽平,九河下梢汇于此入渤海,境内多池塘洼淀,貌似江南。在清代,天津由于发达的漕运和渔盐业迅速发展成为北方的经济中心,从而出现了大量盐商并形成了“极富特色的盐商文化现象”。天津查氏家族正是那个时期著名的大盐商,家族凭借雄厚的财力开始在天津城内城外营造私家园林,从查日乾建造于斯堂到查为仁建造澹宜书屋再到父子二人于城郊建造名噪一时的水西庄,查氏不断扩大自己的园林规模,慢慢形成
学位
近年来,我国城市夜间人工光程度不断加深,城市绿地的光生态隐患逐步恶化。夜间人工光使不同种类的生物受到了不同程度的影响。昆虫是受到夜间人工光影响较为严重的物种。基于上述原因,本文主要研究了基于昆虫的城市绿地昆虫生境选择并进行人工光实验,从而探究人工光对昆虫的影响情况。为了探究城市绿地昆虫生境的光生态隐患情况,本文首先从人与场地关系和生境本身进行基于昆虫的城市绿地评价。人与场地关系以人工干扰作为实验场
学位
由于城市间地域文化的融合与缺失、园林技术的进步,部分植物的过度推广和各城市之间的相互模仿,导致全国各地的植物景观日趋同化,区域及城市间的特色难以得到展现。目前地域性植物景观的针对性研究较少,部分学者结合建筑、规划等领域,从植物景观的地域性影响因素出发,探讨植物景观的地域性表达,缺乏从植物自身角度对地域性植物景观的概念及营建策略的探讨。本文首先从植物景观的功能与空间特征出发,梳理出植物景观所表现出的
学位
视觉是人类认知景观的重要器官,目前已有部分关于通天河流域藏族聚落的研究,但对于这些历史地表留存与人类感知活动的讨论则较少。藏区佛塔分布众多,相较于周围的自然环境和人工建筑物,具有独特识别性。流域是聚落发展的关键,众多古代聚落都选择在沿河流域发展。通天河流域不仅是丝绸之路、唐蕃古道上的驿站,亦是后弘期藏传佛教复兴的节点,加之远离政权纷争中心的特殊地理位置,形成了多教派共存的格局并进一步为文化传播在通
学位
我国田园综合体规划建设尚处于起步阶段,建设与运营时间较短,各类问题亟待解决,如交通可达性较差、资源利用混乱等。目前,国内少有田园综合体产业空间布局相关研究,多数针对田园综合体规划在宏观层面提出策略。本文对田园综合体产业空间布局进行探讨,针对现阶段田园综合体存在资源配置不合理、产业空间结构混乱等问题,对产业空间布局进行优化调整,从而达到因地制宜发展产业,为田园综合体提升产业竞争力及专业化水平提供基础
学位
在“碳达峰、碳中和”的战略目标背景下,开发节能高效的碳捕集技术势在必行。膜分离技术具有能耗低、操作简单、设备占地面积小等优点,在碳捕集领域极具发展和应用前景。膜材料是膜分离技术的核心,开发高性能CO2分离膜材料至关重要。近年来,包括Tr(?)ger’s Base聚合物在内的固有微孔聚合物材料在CO2分离领域显示出良好的发展前景。本论文以Tr(?)ger’s Base型聚酰亚胺(PI-TB)作为主要
学位