聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的合成表征、共混改性及降解性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:zilong2006min
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近年来,脂肪族聚酯由于其生物可降解性已成为可降解纺织品研发的热点,其中聚丁二酸丁二醇酯(PBS)因其具有较高的熔点、良好的热稳定性而受到特别青睐。但PBS的结晶度较高,产品柔韧性较差,难以直接用作纺丝原料。为了提高其物理机械性能,本文选用聚己二酸乙二醇酯(PEA)对PBS进行了共混改性。PEA与PBS具有良好的相容性,且降解性能优良,然而低分子量的PEA热稳定性较差,改性后PBS热稳定性不理想。本文通过对PEA合成的工艺参数进行研究,探索出一种制取高分子量PEA的有效途径。将PBS合成中通常使用的催化剂四异丙氧基钛(TTP)分别以摩尔比1:1和2:1与硫酸镁进行复配。通过比较复配体系及单一TTP催化合成耗用时间和产物的力学性能,筛选出最佳催化方案:TTP:硫酸镁=2:1。对于PEA的合成TTP的催化效果优于对甲苯磺酸。利用差示扫描量热仪(DSC)研究了PBS、PEA及其共混物的结晶行为,观察到PEA在16℃附近具有最大的结晶速度,随着PBS含量的增加共混物中低温部分的结晶现象消失,当PBS、PEA以质量比为9:1混熔时,共混物的结晶度最低。通过偏光显微镜(POM)验证了PBS、PEA晶体生长速度与温度的相关性。在37℃、pH=7.0的磷酸盐缓冲液中,通过脂肪酶PS的催化作用研究了不同分子量PBS、PEA的酶解行为。凝胶渗透色谱仪(GPC)测试结果显示,样品的重均分子量((?))随时间的延长呈下降趋势,并且降解速率对分子量几乎没有依赖性。DSC测试结果显示,试样的熔点和热焓均是随着酶解时间的延长而稍有升高,PEA的升高幅度较大。在60℃、90%相对湿度下研究了PBS、PEA的水解行为。通过GPC测得样品的(?)随着水解时间的延长而降低,水解过程中所有样品(?)的对数值与水解时间均呈现良好的线性关系,说明样品的水解都经历了一个自催化的降解过程。
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