3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯共聚物基聚合物共混物的相行為和結(jié)晶行為.pdf

1、3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯共聚物(PHBV)是微生物合成的聚合物，由于其良好的生物相容性和生物降解性引起人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注，尤其是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域。但是PHBV材料的脆性又限制了其實(shí)際應(yīng)用。本論文采用溶液共混的方法，將PHBV分別與化學(xué)合成的生物降解高分子聚丁二酸乙二醇酯(PES)和己二酸丁二酯和對(duì)苯二酸丁二酯共聚物(PBAT)共混，對(duì)其進(jìn)行改性研究。PHBV/PES和PHBV/PBAT共混物是全生物降解的結(jié)晶/結(jié)晶聚合物共混體系。

2、本論文以PHBV基共混物的相行為和結(jié)晶行為為主要研究?jī)?nèi)容，對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系進(jìn)行深入而細(xì)致的研究，為改善PHBV的脆性提供依據(jù)。 本論文采用差示掃描量熱儀(DSC)、熱臺(tái)偏光顯微鏡(POM)、廣角X射線衍射(WAXD)和拉伸實(shí)驗(yàn)研究了PHBV/PES共混物的相行為、結(jié)晶行為、結(jié)晶結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。該共混物中存在與兩純組分相對(duì)應(yīng)并且與組分無(wú)關(guān)的兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T<,g>)，以及共混物呈現(xiàn)兩相分離的熔體形態(tài)的研究結(jié)果表明PH

3、BV/PES共混物是不相容體系。依據(jù)Lauritzen-Hoffman二次成核理論研究了純PHBV的結(jié)晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，結(jié)果表明，純PHBV的晶體生長(zhǎng)方式在87℃附近發(fā)生了Ⅱ/Ⅲ轉(zhuǎn)變，方式Ⅱ和Ⅲ的成核參數(shù)K<,g>分別是2.40×10<'5>和3.93×10<'5>(K<'2>)。PHBV/PES共混物的非等溫結(jié)晶行為表明，PES的結(jié)晶能力比PHBV強(qiáng)；PHBV的結(jié)晶溫度幾乎沒有因?yàn)榧尤隤ES而變化；而PES在共混物中的結(jié)晶溫度降低，表明P

4、ES的結(jié)晶受到較高含量PHBV的限制。采用兩步結(jié)晶法研究了PHBWPES共混物的等溫結(jié)晶行為，結(jié)果表明，PHBV和PES的結(jié)晶機(jī)理都沒有受到對(duì)方的影響，但是，結(jié)晶速率都因?yàn)閷?duì)方的加入而降低。WAXD研究結(jié)果表明，PHBV和PES在共混物中分別結(jié)晶，結(jié)晶結(jié)構(gòu)不變，強(qiáng)度隨著另外一組分的增加而減小。拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不降低PHBV模量和拉伸強(qiáng)度的同時(shí)，加入PES提高了PHBV的斷裂伸長(zhǎng)率，提高了PHBV的韌性，從而提高了共混物的綜合力學(xué)性能

5、。采用掃描電鏡(SEM)、DSC和POM研究了PHBV/PBAT共混物的相行為、非等溫結(jié)晶行為和球晶生長(zhǎng)速率。研究結(jié)果表明，共混物中存在與兩純組分相對(duì)應(yīng)并且與組分無(wú)關(guān)的兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T<,g>。因此，P}tBV和PBAT是不相容的。SEM研究結(jié)果表明，在不同PBAT含量的共混物中，PBAT以不同的分散尺寸均勻分散在PHBV基體中。分別采用DSC和POM研究了PHBV/PBAT共混物的非等溫結(jié)晶行為，結(jié)果表明，在非等結(jié)晶過(guò)程中PHBV