聚丁二酸丁二酯/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/纳米高岭土熔融共混力学性能、流变及降解行为研究

用熔融共混挤出法制备的聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[poly(3HB-co-4HB)]/纳米高岭土(nano Kaolin)复合降解材料;利用万能拉力机、旋转流变仪和SEM对其力学性能、流变行为、微观结构及降解性能进行研究。结果表明,PBS/poly(3HB-co-4HB)/nano Kaolin(100/10/8)复合降解材料的缺口冲击强度、断裂伸长率达到最大,此后随着nano Kaolin质量百分比增加,而呈下降趋势;在室外自然条件下,经过土埋一段时间后的降解实验,PBS/poly(3HB-co-4HB)/nano Kaolin(100/10/12)复合材料发生了明显的降解,复合降解材料的失重率也已经降到64%左右,说明材料的降解性能较好;纳米复合降解材料熔融剪切储能模量(G′),剪切损耗模量(G″)随着频率的增大呈单增趋势。     

改性纳米二氧化硅/聚己内酯/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的结构与性能研究

利用异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯偶联剂改性纳米二氧化硅,采用熔融共混挤出法制备聚己内酯(PCL)/聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))/改性纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合降解材料;利用红外光谱(FIIR)、万能拉力机、扫描电镜(SEM)、动态力学分析仪(DMA)等研究了改性nano-SiO2对复合材料的表面结构、力学性能等性能的影响。结果表明:改性nano-SiO2含量为4%时,复合降解材料的力学性能有明显的改善;少量添加的改性nano-SiO2可以均匀分散在PCL/P(3HB-co-4HB)基体树脂中,但当加入量过大时,容易发生团聚现象。     

扩链改性对聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)为扩链剂,采用熔融共混法扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]。使用凝胶渗透色谱、热失重分析仪、电子拉力机、毛细管流变仪、旋转流变仪等研究了PAPI添加量对P(3HB-co-4HB)的相对分子质量、热稳定性、力学性能以及流变性能的影响。结果表明,PAPI的使用能够提高P(3HB-co-4HB)的相对分子质量和熔体黏度,并能有效改善P(3HB-co-4HB)的热稳定性和力学性能,成功实现了对P(3HB-co-4HB)的扩链改性。PAPI的添加量为2.0phr时,体系综合性能最佳,其起始分解温度和最大分解温度分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了16.7℃和11.4℃,其拉伸强度和断裂伸长率分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了21%和218%。     

扩链改性对聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响EI北大核心CSCD

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)为扩链剂,采用熔融共混法扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]。使用凝胶渗透色谱、热失重分析仪、电子拉力机、毛细管流变仪、旋转流变仪等研究了PAPI添加量对P(3HB-co-4HB)的相对分子质量、热稳定性、力学性能以及流变性能的影响。结果表明,PAPI的使用能够提高P(3HB-co-4HB)的相对分子质量和熔体黏度,并能有效改善P(3HB-co-4HB)的热稳定性和力学性能,成功实现了对P(3HB-co-4HB)的扩链改性。PAPI的添加量为2.0phr时,体系综合性能最佳,其起始分解温度和最大分解温度分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了16.7℃和11.4℃,其拉伸强度和断裂伸长率分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了21%和218%。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/二氧化钛纤维的成纤性能

用不同含量的二氧化钛(TiO2)改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)],并进行了纺丝研究。采用毛细管流变仪、热重分析仪、单丝强力仪测试了P(3HB-co-4HB)/TiO2复合材料的流变性能、热性能、单丝力学性能和回弹性。实验结果表明,P(3HB-co-4HB)和P(3HB-co-4HB)/TiO2为假塑性流体,TiO2可以有效改善材料的加工流动性;提高材料的热稳定性;TiO2的加入使纤维的断裂强度降低;但纤维的弹性恢复率可达100%,退绕性有所改善。     

成核剂对聚(3-羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯)性能的影响

分别以氮化硼(BN)、BRUGGOLENP250、CaCO3和Tm-3为成核剂,用熔融模压法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]样品,借用偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等考察了成核剂种类及用量对P(3HB-co-4HB)结晶形态、熔点、热分解温度、力学性能及断面形态的影响。结果表明,各种成核剂均能有效细化P(3HB-co-4HB)的球晶尺寸,提高其熔点及热分解温度;当成核剂BN的质量分数为5‰~8‰时,P(3HB-co-4HB)的综合性能最好。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)@海藻酸钠复合纤维膜的制备及其对Pb2+和Cu2+的吸附性

采用三氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,制备聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P（3HB-co-4HB））纺丝溶液,并通过静电纺丝技术制备P（3HB-co-4HB）纳米纤维膜,用海藻酸钠（SA）对P（3HB-co-4HB）纳米纤维膜进行包覆,获得P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜。利用SEM、比表面积仪、原子吸收光谱分别表征了P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜的纤维形态、比表面积、溶液残留液离子浓度。结果表明:纺丝液浓度在12%时,P（3HB-co-4HB）纤维成纤性好;随着静电压增大,P（3HB-co-4HB）纤维直径先减小后增大。P（3HB-co-4HB）支架材料可以使SA的比表面积提高约3.9倍,P（3HB-co-4HB）@SA复合纤维膜对Cu2+离子、Pb2+离子最大吸附量分别为26.25 mg/g和36.25 mg/g,折算为SA的吸附量分别为364.58 mg/g和503.47 mg/g。      

4-羟基丁酸含量对聚 3-羟基丁酸 与 4-羟基丁酸共聚物性能和结构的影响

目的对3-羟基丁酸4-羟基丁酸共聚酯P(3HB-co-4HB)进行酶解测试。方法通过力学性能测试、失重率分析、热失重分析、X-射线衍射分析、扫描电镜等测试和表征手段对样品的物理性能及生物降解情况进行评价。结果 P(3HB-co-4HB)分子中4HB单体(文中均用摩尔分数表示)的引入提高了材料的柔韧性,材料的脆性下降;失重率方面,4种材料的降解速率从高到低依次为P(3HB)P(3HB-co-5%4HB)(3HB-co-10%4HB)P(3HB-co-15%4HB);酶解前期,材料的热稳定性增强,而酶解后期材料的热稳定性逐渐下降;XRD结果表明材料降解过程中结晶度的变化不明显;P(3HB-co-4HB)分子中随着4HB单体含量的增加,材料表面粗糙度降低,酶解后材料表面被侵蚀,降解速率与失重率结果一致。结论 P(3HB-co-4HB)分子中4HB单体的引入显著影响了材料的机械性能,随着4HB含量的增加,材料的失重率越来越大,热稳定性呈现先上升后下降的趋势,材料表面粗糙度逐渐降低,由于酶解过程属于从表面侵蚀开始,因此酶解过程中样品的结晶度变化不大。     

SiO2/聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）薄膜研究

目的研究纳米SiO2对可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P34HB)包装膜结晶行为和力学性能的影响。方法采用溶液浇铸法制备SiO_2/P34HB纳米复合薄膜,利用红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、正置热台显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)和万能力学试验机等研究纳米SiO_2对P34HB结构、结晶性和力学性能等的影响。结果纳米SiO_2在P34HB中起到异相成核的作用,SiO2/P34HB复合膜的结晶速率和结晶度得到明显改善。相比P34HB包装膜,当纳米SiO_2质量分数为2%时,SiO_2/P34HB复合膜的弹性模量和拉伸强度分别提高了72.7%和60.9%。结论获得了纳米SiO2改善可生物降解聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)包装膜结晶度和力学性能的最佳掺杂比例参数。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/POSS共混体系的性能

采用熔融模压法分别制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]和两种多面体笼型硅氧烷(POSS)[八异丁基倍半硅氧烷(OIBS)和八氨基苯基倍半硅氧烷(OAPS)]的共混物,考察了不同含量的OIBS,OAPS对共混体系性能的影响。结果表明,两种POSS都起到成核剂的作用。OIBS,OAPS的质量分数小于1%时,可以提高体系结晶温度,力学性能;随着OIBS,OAPS质量分数的提高,成核性有所增加,但因分散性变差,体系热稳定性和力学性能变差。由于OAPS的活泼氨基可与P(3HB-co-4HB)发生化学反应,改性效果较OIBS优。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)/酶解木质素共混材料的制备及性能

双螺杆熔融共混制备了全生物降解的聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P3HB4HB)/纤维素酶解木质素(CEL)共混物,分别用热重分析、拉伸弯曲试验、冲击试验、扫描电镜(SEM)考察了CEL含量对共混物热学、力学性能及微观形貌的影响。研究发现,CEL的加入增强了材料的热稳定性,也提高了材料的模量,但断裂伸长率、拉伸强度、弯曲强度和冲击强度平缓降低,当CEL的质量分数为20%CEL,拉伸、弯曲、冲击三种强度的保持率都大于93%;SEM显示,P3HB4HB和CEL相容很好。CEL填充P3HB4HB不仅能降低材料成本,还能对材料的热学、力学性能保持较好或起改善作用,CEL最宜添加的质量分数为20%。     

PBS/PTMO嵌段共聚物的合成及表征

合成了以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为硬段,聚四氢呋喃醚(PTMO,分子量1000g/mol)为软段的可生物降解嵌段共聚物。采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)和原子力显微镜(AFM)对嵌段共聚物的结构、耐热性能、结晶形态和表面形貌进行了分析。结果表明,合成的目标产物为PBS/PTMO嵌段共聚物,随软段PTMO含量的增加,PBS硬段结晶温度和熔融温度降低,晶体尺寸变小;当PTMO质量分数低于50%,PTMO以非晶态形式存在时,PBS硬段晶体与PBS均聚物一样呈现环带球晶特征;当PTMO质量分数超过50%时,PBS晶体细小,无明显的环带球晶特征,且分散在非晶相中。     

生物降解聚酯PLA/PBSA共混体系的制备与结构性能

采用熔融共混法制备了PLA/PBSA共混材料;采用DSC,TG,DMA和拉伸力学试验研究了该共混体系的热性能和力学行为;采用土壤悬浊拟环境降解实验法研究了共混材料的生物降解性;同时对该体系的生物降解机理及影响因素进行了初步探讨。结果表明,PLA/PBSA为非均相结晶/结晶高分子共混体系;PLA含量增加,有利于提高材料的模量和拉伸强度;增加PBSA的含量,可以提高PLA/PBSA共混体系的环境生物降解性。PLA/PBSA是力学性能和降解性能互补的生物降解材料。     

生物降解聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料的制备与性能

利用熔融共混制备了可以完全生物降解的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乳酸共混复合材料(PPC/PLA),通过万能试验机、差示扫描量热分析仪(DSC)、热重分析仪(TG)以及扫描电子显微镜(SEM)分别研究了复合材料的力学性能、相容性、结晶性、热稳定性及微观形态。结果表明,PLA的引入提高了复合材料的拉伸强度和热稳定性,复合材料是相容性较好的两相体系,二组分的比例对复合材料的熔点和结晶度有一定的影响。     

增容剂对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯/乙烯-辛烯共混物结晶性能的影响

以甲基丙烯酸环氧丙酯接枝乙烯-辛烯共聚物(mPOE)为增容剂对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物进行增容改性。用HAAKE流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)分别研究了不同mPOE含量对r-PET/POE共混物的扭矩变化和接枝共聚物对PET结晶性能的影响。结果表明,共混物的扭矩随着mPOE含量的增加而增大,即mPOE与r-PET生成的接枝共聚物POE-g-PET含量增大。DSC和WAXD结果表明,POE对PET有异相成核作用,而POE-g-PET共聚物对PET结晶有一定的阻碍作用。     

Isothermal crystallization kinetics and morphology of biodegradable poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate)

Isothermal crystallization kinetics and morphology of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) [P(3HB-co-4HB)] with different 4-hydroxybutyrate (4HB) molar fraction were investigated by differential scanning calorimetry (DSC), wide angle X-ray diffraction (WAXD), and polarized optical microscopy (POM). The results show that the crystallization mechanism and crystal structure of P(3HB-co-4HB) copolymers are the similar as those of poly(3-hydroxybutyrate) (PHB). While the equilibrium melting point and crystallization rate decrease with the increase of 4HB molar fraction. Banded spherulites are observed in neat PHB and P(3HB-co-4HB) copolymers, and morphology is influenced apparently by the crystallization temperature and 4HB unit.     

聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系对聚乳酸熔体流变性能的影响

采用未封端的聚乳酸(PLA1)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)通过大分子链末端直接脱水酯化反应制备聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚体系(LB),并对比研究LB体系及纯PBS两种改性剂对封端聚乳酸(PLA)熔体流变性能的影响。流变测试结果证明,LB或PBS的添加均使PLA的储能模量有较明显的提高。但当改性剂的含量相同时,LB对PLA熔体流变性能的提高幅度明显高于PBS,这可能是因为在LB共聚体系中除传统的"海岛"结构外还形成了新的PLA1-PBS"核壳"结构。     

不同相对分子质量聚乙二醇增塑聚乳酸共混物的制备与性能

文中探究不同相对分子质量聚乙二醇(PEG)对聚乳酸(PLA)增塑改性的影响。采用转矩流变仪、万能试验机、差示扫描量热分析、动态力学、热重分析、旋转流变仪等测试表征方法对共混材料的增塑效果、力学性能、热行为、流变行为进行分析。实验结果表明,PEG可有效增塑PLA,PEG相对分子质量越低增塑效果越好,可以使PLA的塑化时间从250 s降低到128 s;加入PEG后,共混物的拉伸强度下降,断裂伸长率提高,PEG相对分子质量越低,拉伸强度下降越明显;PEG的加入使PLA的T_g和T_(cc)降低20℃左右,而T_m有所提高,其中低相对分子质量PEG可以更好地促进PLA结晶,但是随着PEG的加入共混体系的热分解温度降低,相对分子质量越低,热分解温度降低越明显;流变实验表明共混体系的复数黏度(η*)、储能模量(G')及损耗模量(G')的变化随PEG相对分子质量的减小下降越明显。