聚丁二酸丁二醇酯的降解性能調控.pdf

1、近年來，由于不可降解高分子材料引起的環(huán)境污染問題越來越嚴重，可生物降解高分子材料作為一種環(huán)境友好型材料正逐漸進入研究者的視野，并引起人們的關注。其中聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具備較高的熔點、良好的熱穩(wěn)定性和綜合的力學性能，使其理論研究和實際應用的價值越發(fā)顯著。為了擴大 PBS的應用范圍，延長使用壽命和儲存時間，并能在使用后不影響其降解性能，本文采用改變分子端基結構的方法對PBS進行改性，以達到控制降解速率的目的。
　　本文以丁二酸

2、、1，4-丁二醇為原料，采用直接熔融縮聚的方法合成出分子量不同的羥基封端 PBS，通過粘度測定、紅外吸收光譜（FT-IR）、核磁氫譜（1H-NMR）等測試手段考察了產物結構。用差示掃描量熱法（DSC）、生物降解實驗等手段對其熱性能和降解性能進行分析。然后從改變 PBS的端基結構著手，分別以馬來酸酐（MA）和環(huán)氧氯丙烷（ECH）為封端劑，同時采用在聚合過程中加入不同比例的封端劑進行封端和在雙螺桿擠出機中進行密煉擠出封端兩種方法對 PBS進

3、行端基改性，對改性前后產物的降解性能以及熱降解過程和機理進行了研究。主要研究內容如下：
　?。?）采用熔融縮聚的方法，合成了四種分子量不同的PBS，考察了分子量對結晶度的影響，在酶緩沖液中對不同分子量的 PBS降解性能進行了研究。結果表明，PBS在酶緩沖液中表現出了良好的降解性；分子量提高后，PBS的結晶度下降，但降解性提高，說明端基含量對其降解性能影響較大。
　?。?）通過在PBS合成反應中加入不同含量的馬來酸酐和環(huán)氧氯丙

4、烷得到封端產物PBS-MAa和PBS-ECHa，并測定了其降解性能。對比三種不同端基結構的 PBS，發(fā)現其降解速率依次為：PBS-OH＞PBS-MAa＞PBS-ECHa，封端改性其降解性能效果明顯，不同的封端劑對其降解性能的影響不同。
　　（3）在雙螺桿擠出機中，通過加入不同比例的MA和ECH，得到一系列封端率不同的PBS-MAb和PBS-ECHb，對比了其對降解性能的影響。測定其紅外圖譜、吸水率以及降解性能和降解前后的形貌對比發(fā)

5、現，改性后的 PBS的吸水率均較改性前下降；當MA的加入量為3％時，降解速率最慢，50d降解5wt%左右，當ECH的加入量為4%時，降解速率達到最低值，僅為3wt%左右，而改性前的PBS-OH在酶緩沖液中降解50d降解15wt%左右。密煉改性效果優(yōu)于聚合反應封端效果。
　?。?）用熱重分析法對PBS-OH、PBS-MA和PBS-ECH的熱降解過程和機理進行了研究。結果表明 PBS-OH、PBS-MA和 PBS-ECH的熱降解溫度分