论文部分内容阅读
聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)是由细菌发酵而成的热塑性聚酯,因其具有良好的生物降解性,生物相容性和许多其它的优良性质而具有广阔的应用前景,可以代替传统石油基塑料应用于生物医学、工业、农业等各个领域。聚-3-羟基丁酸酯(PHB)是PHA家族中最早被发现的也是备受关注的一类。但由于PHB的结晶速率过于缓慢,导致其在结晶过程中晶粒过大,同时伴随着后续二次结晶现象,因此,PHB脆性较大。此外,由于PHB的熔融温度和分解温度较为接近,导致其热稳定性能欠佳。上述不足极大的限制了它的应用,严重影响PHB制品的成型加工,导致其生产成本较高。因此对PHB结晶行为以及结晶速率改善的研究成为多年以来经久不衰的热点,具有极大的科学意义和应用价值。本文的目的在于研究两种结构不同的形核剂对PHB结晶行为和结晶性能的影响,主要研究内容和研究结果如下:1、以α,β,γ三种环糊精为形核剂,采用溶剂法制备了PHB和三者的共混薄膜,并利用差式扫描量热仪(DSC),偏光显微镜(POM),广角X射线衍射(WAXD)等手段比较了三种环糊精做形核剂对PHB结晶性能的影响。研究结果表明:三种环糊精的加入都使PHB的等温结晶速率和非等温结晶速率加快,半结晶时间缩短,同时使PHB的形核密度减小,晶粒尺寸减小,结晶度增加。且三种形核剂对PHB的结晶促进作用依次为γ环糊精>β环糊精>α环糊精,环糊精做形核剂时wt1%为最适合比例。2、采用溶剂法制备了PHB和树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)的共混物,并运用差式扫描量热仪(DSC),偏光显微镜(POM),广角X射线衍射(WAXD)等系统研究了PAMAM做形核剂对PHB的等温结晶行为、非等温结晶行为及晶体形态的影响。研究发现PAMAM的加入抑制了PHB的等温结晶,但促进了PHB的非等温结晶。由于wt1%PAMAM的加入使PHB的熔融温度降低,导致PHB更易分解,因此PAMAM比例为wt2%时对非等温结晶的促进效果最佳。同时PAMAM的加入使PHB的球晶尺寸减小,形核密度增加,结晶度增加。