聚羟基丁酸己酸酯／聚乙二醇共混膜的制备与性能研究

采用溶液浇铸法制备了聚羟基丁酸己酸酯/聚乙二醇(PHBHHx/PEG)共混膜,用DSC和POM研究了其热性能与结晶行为,并测量了其静态水接触角.结果表明,PHBHHx与PEG间存在较强的相互作用.在第二次升温过程中,个别共混比例的PHBHHx在PEG的诱导下可以发生一定程度的结晶,PEG起成核剂的作用.当PEG质量分数为40%时,PHBHHx亲水性能有所改善.PEG的加入对PHBHHx的球晶形态有影响,一定量PEG的加入可以加快PHBH-Hx的结晶速度.     

聚羟基丁酸己酸酯对聚羟基丁酸戊酸酯结晶性能的影响

采用溶液浇铸法制备了生物可降解聚羟基丁酸戊酸酯（PHBV）和聚羟基丁酸己酸酯（PHBHHx）共混物,用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了PHBHHx对PHBV热性能与结晶性能的影响。结果表明,PHBV和PHBHHx之间存在一定的相互作用,PHBV的冷结晶温度随PHBHHx含量的增加向高温方向移动;PHBV/PHBHHx共混物的结晶呈环带球晶现象,随PHBHHx含量的提高,环带球晶逐渐变得规整、清晰,且带宽逐渐减小。     

成核剂TMC-306对聚乳酸结晶及力学性能的影响

针对聚乳酸结晶速率慢和冲击强度低的问题,采用添加成核剂TMC-306与L-聚乳酸(PLLA)熔融共混,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(WAXD)、偏光显微镜(POM)等测试手段考察了成核剂TMC-306对PLLA结晶和性能的影响。结果表明,添加TMC-306的PLLA在降温过程中出现了明显的结晶峰;等温结晶分析表明TMC-306的加入缩短了PLLA结晶时间、结晶速率加快,且结晶速率随着温度的升高而加快。另外,PLLA的成核密度增加、球晶尺寸减小,但对PLLA晶型没有影响。同时,成核剂TMC-306的添加使得PLLA的拉伸强度和弯曲强度降低,而耐热性和缺口冲击强度得以改善,在TMC-306含量为0.4%时,PLLA的冲击强度提高了2.7倍。     

聚左旋乳酸/聚氧化乙烯共混物的结构和性能

通过熔融共混法制备了一系列不同比例的聚左旋乳酸(PLLA)/聚氧化乙烯(PEO)共混试样,系统研究了PEO含量对PLLA共混物相形态、结晶性能、拉伸性能和冲击性能的影响。结果表明:PLLA/PEO共混物为非均相体系,且随着PEO含量的增加,相分离程度增大。PEO可有效提高PLLA的结晶性能;随着PEO含量的增加,共混物的断裂伸长率逐渐增大。共混物冲击强度值也随着PEO含量的增加而增大,表明PEO的加入显著增加了PLLA的韧性。     

聚乳酸/聚乙二醇共混物的结晶与降解行为

针对聚乳酸（PLLA）亲水性差、降解周期长的问题,利用与亲水性高分子聚乙二醇（PEG）共混的方法对其进行改性。采用转矩流变仪制备了不同组成的PLLA/PEG共混物颗粒,系统研究了PLLA/PEG共混物的结晶和熔融、亲水性和在酸碱介质中的降解行为。结果表明,PEG的加入增强了共混物中PLLA的结晶能力,提高了PLLA在降温过程中的熔融结晶温度。PLLA/PEG共混物在等温结晶中表现出比纯PLLA更快的结晶速度。通过改变PLLA/PEG共混物的组成,可调控材料的表面亲水性和降解速率。随着PEG含量的增多,PLLA/PEG共混物的表面接触角降低。PLLA与PLLA/PEG共混物均可在水溶液中降解,共混物的降解速率高于纯PLLA,随着PEG含量的升高和降解液中酸碱浓度的提高,PLLA/PEG共混物的降解速率加快。     

不同构型聚乳酸共混体系的立构复合结晶研究进展

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)在共混体系中可形成立构复合(sc)结晶,与聚乳酸(PLA)同质结晶材料相比,sc 结晶材料具有良好的耐热性和耐化学稳定性。因此,sc 结晶是改善PLA 综合性能的一种有效手段。但在PLLA/PDLA 共混体系中,存在各自的同质结晶与两者之间sc 结晶的竞争,所以制备高耐热sc 型PLA 材料的关键之一是理解其sc 结晶的形成条件与机理,进而调控和促进其sc 结晶程度。在PLLA/PDLA 共混物中,sc 结晶受聚合物化学结构、结晶与加工条件等诸多因素影响,其影响规律和机理较复杂。根据PLLA/PDLA共混物sc 结晶行为影响因素的不同,从聚合物分子量、立构规整性、共混比例、分子链拓扑结构、结晶方式与条件、加工助剂和其他组分加入6 个方面出发,详细综述了PLLA/PDLA 共混物sc 结晶及其sc 材料制备的研究进展,以期为高耐热生物基PLA 材料的加工制备提供指导。     

不同构型聚乳酸共混体系的立构复合结晶研究进展

左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)在共混体系中可形成立构复合(sc)结晶,与聚乳酸(PLA)同质结晶材料相比,sc结晶材料具有良好的耐热性和耐化学稳定性。因此,sc结晶是改善PLA综合性能的一种有效手段。但在PLLA/PDLA共混体系中,存在各自的同质结晶与两者之间sc结晶的竞争,所以制备高耐热sc型PLA材料的关键之一是理解其sc结晶的形成条件与机理,进而调控和促进其sc结晶程度。在PLLA/PDLA共混物中,sc结晶受聚合物化学结构、结晶与加工条件等诸多因素影响,其影响规律和机理较复杂。根据PLLA/PDLA共混物sc结晶行为影响因素的不同,从聚合物分子量、立构规整性、共混比例、分子链拓扑结构、结晶方式与条件、加工助剂和其他组分加入6个方面出发,详细综述了PLLA/PDLA共混物sc结晶及其sc材料制备的研究进展,以期为高耐热生物基PLA材料的加工制备提供指导。     

PHBHHx/SWNT复合材料制备与性能研究

采用絮凝沉淀法制备了聚羟基丁酸己酸酯(PHBHHx)/单壁碳纳米管(SWNT)纳米复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了SWNT在PHBHHx中的分散状态,通过偏光显微镜(POM)和差示扫描量热(DSC)分析研究了SWNT对PHBHHx结晶行为和热性能的影响。结果表明,SWNT具有较强的成核能力,能为PHBHHx结晶提供众多的成核位点,使成核密度大大增加。SWNT能有效提高PHBHHx的结晶温度,加快其结晶速度,具有显著的诱导效果。当SWNT含量为0.5%时,PHBHHx结晶放热峰温度可以提高约7℃。复合材料具有双重熔融吸热峰,SWNT的加入能使PHBHHx片晶厚度增加。     

PVDF/PLLA共混体系的结晶行为和球晶生长形貌研究

通过溶液浇铸共混法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/聚左旋乳酸(PLLA)共混物,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、偏光显微镜(POM)以及差示扫描量热仪(DSC)研究共混物的晶体生长形貌和熔融结晶行为。结果表明:PLLA对PVDF的球晶生长有明显的阻碍作用,当PLLA质量分数达到80%时完全抑制了PVDF的结晶。共混物中PVDF晶体的生长方式随PLLA含量的增多,由原来的三维球状生长变为三维和二维生长并存。相反,少量的PVDF却有促进PLLA成核、结晶的作用,尤其当PVDF质量分数低于20%时,PLLA的结晶时间大幅缩短,结晶起始温度也显著提高。     

成核剂对聚左旋乳酸结晶行为和性能的影响

采用熔融共混法制备了聚左旋乳酸(PLLA)和成核剂的共混物。通过差示扫描量热仪(DSC)、热变形温度仪(HDT)、动态热机械分析仪(DMA)等研究了成核剂对PLLA结晶行为和耐热性能的影响,并结合二维广角X射线衍射(2D-WAXS)研究了PLLA及其共混物在不同温度拉伸过程中的结晶和取向行为。结果表明:酰胺类化合物(TMC-328)能提高PLLA的结晶速率和结晶度。在110℃等温结晶时,PLLA成核样品的半结晶时间由纯PLLA的1.79 min缩短至0.53 min。在高于玻璃化转变温度(Tg)条件下拉伸,加入成核剂的PLLA样品断裂应力显著增加。110℃拉伸过程中,成核剂和取向对PLLA的结晶具有协同促进作用。在注塑保压1 min条件下,成核的PLLA样品热变形温度达到160℃,表明成核后的样品耐热性能大幅度提高。     

羟基丁酸-戊酸共聚物与聚丙烯酸丁酯的反应性共混

采用反应性共混的方法对羟基丁酸－戊酸共聚物进行改性,使具有生物活性的丙烯酸丁酯在羟基丁酸－戊酸共聚物上接枝聚合,达到提高产物机械性能的同时,保持其生物降解性的目的。系统地研究了反应条件和改性物配比对产物接枝率及共混材料相容性等的影响,发现加料顺序和丙烯酸丁酯用量对产物的接枝率和相容性有很大影响,丙烯酸丁酯含量为２０％～３０％,产物接枝率最高可达２０％以上;在加工时填充４％～６％的滑石粉补强,羟基丁酸－戊酸共聚物／丙烯酸丁酯复合材料的机械性能明显提高。     

Novel Poly(3-hydroxyoctanoate)/Poly(3-hydroxybutyrate) blends for medical applications

Novel Poly(3-hydroxybutyrate)/Poly(3-hydroxyoctanoate) blends were developed with varying amounts of Poly(3-hydroxyoctanoate), P(3HO) and Poly(3-hydroxybutyrate), P(3HB) for their potential use in various medical applications. These blend films exhibited higher tensile strength and Young’s modulus values compared to neat P(3HO). The overall protein adsorption and % cell viability was also found to be significantly higher in the blend films than the neat P(3HO) film. Hydrolytic degradation was faster in the blend films and the degradation rate could potentially be tailored to achieve the optimum rate required for a particular medical application. Hence, these novel blends were found to be highly biocompatible with surface, mechanical and thermal properties suitable for a range of potential medical applications, a great step forward in the area of medical materials.     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆纳米CaCO3改性聚氯乙烯研究

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆纳米CaCO3复合粒子填充聚氯乙烯(PVC)复合材料的加工塑化和力学性能，并与未改性纳米CaCO3的改性效果进行比较。结果发现，填充纳米CaCO3使PVC平衡扭矩和平衡熔融温度均会有所提高，填充未改性碳酸钙增加更大，填充PMMA包覆CaCO3使材料冲击性能提高的幅度大于填充未改性纳米CaCO3，而拉伸强度下降幅度较小。当PMMA包覆CaCO3填充量为8％时缺口冲击强度增加到未改性PVC的194％。冲击缺口断面形态分析表明，采用PMMA包覆CaCO3时，纳米CaCO3在PVC基体中分散均匀、团聚少。     

Synthesis and Characterization of Poly[bis(3-aminophenyl) diselenide] and Poly[bis(3-aminophenyl) diselenide-co-aniline]

Summary Bis(m-aminophenyl)diselenide was synthesized by diazotation of m-nitroaniline followed by incorporation of potassium selenium cyanate, and the reduction of the nitro groups by addition of tin and concentrated HCl. This dihydrochloride monomer was polymerised using ammonium persulphate in 0.25 M HCl as oxidizing agent. Copolymers of aniline with bis(m-aminophenyl)diselenide were prepared by oxidation of diselenide and aniline mixtures, at several mole ratios of aniline in the feed (f₁), with the same oxidizing agent. In the all the range of polymers analysed there are more diselenide comonomer units than aniline units. The polymer and copolymers were characterized by FTIR, elemental analysis, thermal stability and electrical conductivity, showing a high thermal stability, with a weight loss of 10% at 400 °C and there is an important effect of groups diselenide on the electrical properties, because conductivities are highly modified when the substitution is in m-position in the aniline ring. Therefore, it is necessary to add a high mole ratio of aniline in the feed to obtain copolymers with conductivities within the semi-conduction range.     

聚3—甲基噻吩的光电化学研究

利用光电化学方法研究了聚3—甲基噻吩的光电化学性质，其禁带宽度为1．93eV．同时确定了它的价带、导带位置．研究还发现聚3—甲基噻吩属于直接跃迁半导体，具有很好的光电流稳定性．得到的最高IPCE值近1.0％。     

P3/4HB/PBS共混物的物理性能及微生物降解

将不同比例的聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸)共聚酯(P3/4HB)和聚丁二酸丁二酯(PBS)进行物理共混,通过FTIR、DSC、TG和SEM研究了复合材料的力学性能、亲水性能、热稳定性和结晶性。当PBS的添加量为10%时,复合材料的力学性能较好。与纯P3/4HB相比,拉伸强度增加了154%,达到了18.6 MPa;断裂伸长率增加了82%,为638%;弹性模量约下降94 MPa。复合物水溶解性能较小,只有0.34%,抗水性增强。DSC分析表明,2种聚合物的相容性较好。PBS的添加降低了材料的熔点,增加了结晶性能,同时减缓了材料的结晶速率。TG分析结果表明,复合材料稳定性增强,加工窗口拓宽了32℃。采用Pseudomonas.mendocina DS04-T菌株降解复合材料,当降解时间为120 h时,复合材料降解率为92.5%。     

扩链剂TMP-6000对聚乳酸/聚（3-羟基丁酸-co-3 -羟基戊酸酯）共混物性能的影响

以扩链剂TMP-6000为增容剂,采用熔融共混制备了聚乳酸（PLA）和聚（3羟基丁酸co3羟基戊酸酯）（PHBV）复合材料,研究了TMP-6000对PLA/PHBV复合材料的结晶行为、微观结构、力学性能的影响。结果表明,无定形PLA的加入抑制了PHBV的结晶,TMP-6000的加入使得PLA/PHBV复合材料的结晶能力变弱,提高了PLA的冷结晶温度,且当TMP-6000含量为0.5 %（质量分数,下同）时,PLA的冷结晶峰开始消失,且适量的TMP-6000使得PHBV的玻璃化转变温度（Tg）升高;TMP-6000的加入使得PHBV均匀分散于PLA基体中,且当TMP-6000含量为0.7 %时,PLA与PHBV的相容性最好;TMP-6000的加入显著提高了PLA/PHBV复合材料的分子量;TMP-6000提高了PLA与PHBV之间的结合力,提高了复合材料的拉伸强度,但断裂伸长率有稍微地降低。     

Lamellar Morphology of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)/Poly(methyl methacrylate) Blends Probed by Small Angle X-ray Scattering

The lamellar morphology of a melt-miscible blend consisting of random poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (P(HB-co-HV)) copolymer containing 10 mol% HV units and poly(methyl methacrylate) (PMMA) prepared by solution casting films have been investigated by means of small angle X-ray scattering (SAXS), differential scanning calorimetry (DSC) and polarized optical microscope (POM). The composition dependence of the amorphous layer thickness (l_a), and the volume fraction of the P(HB-co-HV) lamellar stack (φ_s) revealed that the interfibrillar segregation morphology was generated, where the extent of interfibrillar segregation of PMMA increased with increasing PMMA content. The Lorentz-corrected SAXS profiles of the blends crystallized at T_c=40 ^○C has observed “zero-angle scattering”, attributed to the electron density contrast between the lamellar stack domains consisting of alternating crystalline/amorphous layers and the PMMA-rich domains located outside the lamellar stack domains.