论文部分内容阅读
随着资源的日益短缺和社会的不断进步,人们对高分子材料的需求量越来越大,性能要求越来越高。然而,由于高分子材料的不易降解性,使得其被广泛应用的同时也带来一系列的环境污染和生态问题,因此尽快研究环境友好的生物可降解材料愈加迫切。生物可降解材料是指在特定微生物作用下或在人体、动物的体内环境下,由于其化学结构发生变化而导致相对分子质量下降及性能变化的高分子化合物。随着人们对维护自身健康及周围生存环境的日益重视,生物可降解材料正被广泛研究,并应用于包装业、农业、生物医学等多个领域。二聚酸/聚乙二醇酯是生物可降解聚酯材料的一种,它具有优良的生物相容性和可降解性,正逐步成为生物医疗领域和环境保护领域中重要的一类材料。然而,许多学者发现市售二聚酸制备的二聚酸/聚乙二醇酯的可降解性并不理想,一定程度上影响了其进一步应用。本文受到废气食用油回收利用问题的启发,利用食用大豆油进行二聚酸的制备,一方面发挥食用大豆油良好的生物相容性和降解性,提高二聚酸/聚乙二醇酯的可降解性,另一方面也为今后在废弃食用油提取大豆油并解决其回收利用的问题提供借鉴和参考。由于受废弃食用油回收提纯技术手段的限制,本文采用的是食用大豆油为试验原料,根据Diels-Alder原理合成了粗制二聚酸,并认为合成二聚酸的最佳条件为:温度260℃,以改性后的活性白土为催化剂,组分为9%,反应时间8h。由于不饱和脂肪酸含量较高的大豆油中还有其他小组分成分,因此反应生成物含杂质较多。在一步提纯得到二聚酸后,采用二聚酸与聚乙二醇的缩聚反应合成了生物可降解聚酯,并确定其合成的最佳实验室条件为:温度1800C,催化剂为氯化亚锡,催化剂使用量为0.3%,反应时间6h,反应物配比为1:1.7。本文通过凝胶色谱分析、红外光谱分析和热失重分析等讨论了二聚酸/聚乙二醇酯的基本性能,认为自制二聚酸/聚乙二醇酯平均分子量为1057g/mol,其热稳定性较好,300℃以上才开始分解,失重率最快的温度在400℃-500℃之间。同时,通过土埋法、水法和脂肪酶法测试其降解性能。并分析认为,自制聚酸/聚乙二醇酯能够体现较好的降解性能。在选取的土壤中试样35天后完全失重;在蒸馏水50℃环境下30min最高失重率为28.0%,最低失重率为11.1%;在脂肪酶50℃环境下30min最高失重率为28.6%,最低失重率为12.8%。