AA/PTA单体比例对PBAT共聚酯性能的影响

以己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,钛酸四丁酯为催化剂,采用先酯化后缩聚的两步聚合法制备了一系列聚(己二酸/对苯二甲酸丁二醇)(PBAT)共聚酯。研究己二酸与对苯二甲酸不同摩尔比对合成共聚酯的结构、热性能和弹性性能的影响。FTIR和NMR测试结果表明本实验成功合成了PBAT共聚酯。GPC测试结果表明共聚酯的重均分子量(M_w)在41000~142000之间,测试结果与特性黏度具有一致性。DSC测试结果表明随己二酸含量的增加,共聚酯的熔融温度和结晶温度逐渐降低;WXRD测试结果表明随着己二酸含量的不断增加,共聚酯的晶型结构逐渐由PBA转变为PBT;DMA结果表明玻璃化转变温度(T_g)基本呈不断降低的趋势;TGA结果表明PBAT共聚酯的初始分解温度随对苯二甲酸含量的增加向高温区移动,而在高温段共聚酯的热稳定性接近。拉伸结果表明,AA/PTA比例的变化显著影响共聚酯的力学弹性,PBAT7:3具有最大的断裂伸长率,而PBAT3:7则表现为强而韧的拉伸特性。     

对苯二甲酸/己二酸/丁二醇共聚酯的合成与表征

采用熔融缩聚法,以对苯二甲酸(PTA),1,6-己二酸(AA),1,4-丁二醇(BDO)为原料,制备了不同原料物质的量之比的对苯二甲酸/己二酸/丁二醇共聚酯(PBAT),通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H–NMR)测试验证了PBAT的结构和物质的量之比,利用差示扫描量热(DSC)法和热重(TG)分析对PBAT进行了热性能测试,采用X射线衍射(XRD)表征了PBAT共聚酯的结晶性能,用电子单纤强力仪测试了PBAT共聚酯纤维的拉伸性能。结果表明,成功地合成了设计比例的PBAT,随着PTA含量的增加,共聚酯的熔融温度从162.78℃提高到了212.20℃,质量损失5%的分解温度由369.17℃提升到了375.94℃,共聚酯纤维的断裂强度逐渐增加,最高可达3.04 c N/dtex,共聚酯的结晶度也增加。PBAT被广泛应用于片材、地膜、包装、发泡等。     

PBAT的制备与性能

采用3种不同的制备方法合成聚(己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT),通过研究反应时间、温度以及不同合成方法对共聚物相对分子质量的影响,得出制备方法-(M1)为制备聚(己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯)的最佳工艺路线.利用FTIB、NMR研究PBAT共聚酯结构,及共聚物的热性能和流变性能.     

可堆肥脂肪-芳香族共聚酯PBAT是什么

正PBAT是聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯的缩写,或称己二酸对苯二甲酸-丁二醇共聚酯。PBAT是一种生物可降解无规共聚物。其具体合成路线如下:己二酸与1,4-丁二醇聚合成聚己二酸丁二醇酯(+水);对苯二甲酸二甲酯与1,4-丁二醇反应生成聚对苯二甲酸二甲酸丁二醇酯(+甲醇);将聚对苯二甲酸二甲酸丁二醇酯加到聚己二酸丁二醇酯中,使用钛酸四丁酯作酯交换催化剂,得到两种预制聚合物的共聚物PBAT。     

PBAT合成工艺研究

以己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)、丁二醇(BDO)为单体,合成了聚己二酸丁二醇-co-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT),考察了酯化方式、酯化时间、缩聚温度、稳定剂等关键工艺对合成过程及产品性能的影响,确定了制备良好色相PBAT树脂的工艺条件:共酯化方式,酯化时间185 min,缩聚温度248～250℃,稳定剂添加量70μg/g。对AA理论加入量与实测值差异分析发现:己二酸以2～3个聚合度的己二酸低聚物形式通过真空系统抽出,可以再聚合使用。     

废旧聚酯纺织品制备的rp-PBAT非等温结晶动力学

废旧聚酯纺织品经乙二醇(EG)醇解，再与1,4-丁二醇(BDO)酯交换制备得到对苯二甲酸双羟基丁酯(BHBT),其与己二酸双羟基丁酯(BHAT)熔融缩聚得到再生聚酯基的生物可降解共聚酯聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(rp-PBAT)。采用¹H-NMR对共聚产物进行结构表征，利用差示扫描量热法(DSC)对其进行非等温结晶及动力学研究。结果表明，由废旧聚酯纺织品制备的共聚样品是rp-PBAT,样品中BA和BT摩尔含量与投料摩尔比基本相同；rp-PBAT共聚酯的结晶温度(T_c)随着BA含量和降温速率的增加而降低；所有样品相对结晶度-时间(C_t-t)曲线斜率均随降温速率增加而增大，半结晶时间t_1/2减小；在相同降温速率下，随着BA含量的增加，样品的t_1/2呈逐渐增大的趋势，样品结晶速率下降；莫志深方程(Mo方程)能够很好地描述实验体系中的PBAT共聚酯的非等温结晶过程。     

聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯型生物可降解聚酯的合成与交联改性研究

采用对苯二甲酸(PTA)、1,6-己二酸(AA)和1,4-丁二醇(BDO)为原料合成聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)型生物可降解聚酯,并通过~1H NMR,FT IR对聚酯结构进行了表征。考察了醇酸比,聚合反应时间,真空度对聚合物特性黏度的影响。结果表明在本聚合体系中,当醇酸比为1.4∶1(物质的量比),预聚时间8h,缩聚时间8h,缩聚真空度100Pa时,得到特性黏度0.726~0.812dL/g的聚酯产物。通过加入二羟甲基丙酸作为交联剂对PBAT聚酯进行改性研究,显著提高PBAT聚酯特性黏度至0.900~1.140dL/g。     

PBAT合成方法及其应用的研究现状

论述了以1,4-丁二醇(BDO)、己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)[或对苯二甲酸二醇酯(DMT)]为原料,制备可生物降解新材料聚(己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)的合成方法、研究现状,及其与填充物、聚合物等共混改性的新进展。     

1,4-环己烷二甲醇改性PBT共聚酯的热性能研究

以对苯二甲酸(PTA)、1,4-丁二醇(BD)和1,4-环己烷二甲醇(CHDM)为主要原料,制备了一系列CHDM改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共聚酯。采用差式扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)等分析方法测试了共聚酯的性能,研究了不同CHDM含量对共聚酯热性能和结晶性能的影响。结果表明:随CHDM含量的增加,共聚酯玻璃化转变温度逐渐升高;共聚酯的熔点先降低后升高,CHDM/PTA摩尔比为40%时熔点最低;随CHDM含量的增加,共聚酯的结晶性能逐渐减弱。     

1,4-环己烷二甲酸对PBAT的共聚改性

以对苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)、1,4-环己烷二甲酸(CHDA)及1,4-丁二醇(BDO)4种单体为原料，采用熔融缩聚法，合成得到一系列聚对苯二甲酸-co-己二酸-co-环己烷二甲酸丁二醇酯(PBCAT)。利用核磁共振仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱分析(GPC)、傅里叶变换红外光谱仪、万能力学测试仪等方法表征了共聚酯的结构和性能。实验结果表明，PBCAT共聚酯的相对数均分子量随CHDA投料比的增大先升高后降低，当投料比PTA:AA:CHDA为1:1:1.1时PBCAT的数均相对分子量为33 450,断裂伸长率为1 314.66%,与PBAT相比，提升了1.7倍。PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度随着CHDA投料比的增大先升高后降低，熔点先由103.9℃升高至119.5℃,后下降至108.6℃。结晶温度先由64.8℃升高至91.7℃,后下降至74.82℃。     

Nonisothermal crystallization behavior of biodegradable poly(butylene terephthalate‐co‐butylene adipate‐co‐ethylene terephthalate‐co‐ethylene adipate) copolyester

A series of biodegradable aliphatic‐aromatic copolyester, poly(butylene terephthalate‐co‐butylene adipate‐co‐ethylene terephthalate‐co‐ethylene adipate) (PBATE), were synthesized from terephthalic acid (PTA), adipic acid (AA), 1,4‐butanediol (BG) and ethylene glycol (EG) by direct esterification and polycondensation. The nonisothermal crystallization behavior of PBATE copolyesters was studied by the means of differential scanning calorimeter, and the nonisothermal crystallization kinetics were analyzed via the Avrami equation modified by Jeziorny, Ozawa analysis and Z.S. Mo method, respectively. The results show that the crystallization peak temperature of PBATE copolyesters shifted to lower temperature at higher cooling rate. The modified Avrami equation could describe the primary stage of nonisothermal crystallization of PBATE copolyesters. The value of the crystallization half‐time (t_1/2) and the crystallization parameter (Z_c) indicates that the crystallization rate of PBATE copolyesters with more PTA content was higher than that with less PTA at a given cooling rate. Ozawa analysis was not suitable to study the nonisothermal crystallization process of PBATE copolyesters, but Z.S. Mo method was successful in treatingthis process. POLYM. ENG. SCI., 2011. © 2011 Society of Plastics Engineers     

共聚酯的合成与性能表征

以对苯二甲酸、乙二醇为主要原料,添加共聚单体新戊二醇(NPG)、5-叔丁基间苯二甲酸(tBI),通过熔融缩聚合成了一系列不同组成比例的共聚酯,分析了共聚酯的化学结构与组成、特性黏度、热性能、结晶性能和动态热力学性能。结果表明:随着tBI和NPG含量的增加,共聚酯的熔点降低,结晶能力逐渐减弱;当tBI和NPG物质的量分数总和达到13%及以上时,共聚酯为完全无定形态;tBI单元的加入使共聚酯的玻璃化转变温度升高,弥补了PENT共聚酯玻璃化转变温度低于PET的缺点;共聚酯的初始分解温度高于PET,初始储能模量大于PET,而随着测试温度的升高,共聚酯的柔韧性大于PET材料。     

改性热塑性淀粉的制备及其与PBAT复合薄膜的性能

利用十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对淀粉进行偶联改性后,通过熔融挤出得到热塑性淀粉（TPS）,并将其与聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）复配后吹膜,制备了PBAT/TPS复合膜材料,并探讨了HDTMS含量与TPS耐热性能、流变性能及PBAT/TPS复合膜疏水性能和力学性能的关系。结果发现,加入HDTMS后TPS加工性能得到改善、淀粉基体耐热性能更高,但增塑剂更易析出;加入1份HDTMS后,PBAT/TPS复合膜材料疏水性能得到改善,接触角提高到113.2°,再继续增加HDTMS含量后,接触角基本保持在104°～106°;PBAT/TPS复合膜材料拉伸强度随HDTMS含量的增加先提高后降低,当HDTMS含量为3份时拉伸强度达10.29 MPa。     

可生物降解PBAT/PLA/生物质垃圾袋的制备和表征

将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）和聚乳酸（PLA）进行共混,然后添加竹粉、木质素和秸秆粉,利用混合熔融造粒、挤出吹膜工艺制备了PBAT/PLA/生物质粉（BP）（质量比74.26/4.95/19.80）复合垃圾袋,并采用扫描电子显微（SEM）、红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射测试（XRD）、热重分析仪（TG）及差示扫描量热仪（DSC）等对垃圾袋的微观形貌、组成、耐热性能、拉伸性能及抗漏性能进行了测试和表征,对其实用性进行了评估。结果表明,3种BP在PBAT/PLA基体中分散性较好,对薄膜结构和热性能几乎没有影响;添加竹粉和木质素材料的垃圾袋相比于添加秸秆粉的垃圾袋有明显的强度优势,强度提高了40 %以上。本研究对于降低PBAT/PLA垃圾袋的生产成本、促进生物降解材料的产业化应用具有重要借鉴意义。     

PPC/PBAT共混复合材料性能的研究

采用双螺杆挤出机制备了聚碳酸亚丙酯/聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯共混复合材料(PPC/PBAT)。考察了PPC、扩链剂和增塑剂用量对该共混材料力学性能和流变性能的影响。研究结果表明:在PPC/PBAT共混体系中,随PPC用量的增加,拉伸强度逐渐提高,而断裂伸长率和熔体流动速率(MFR)不断降低;而扩链剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的引入,改善了PPC与PBAT的相容性,且随着MDI用量的增加,共混材料的拉伸强度和断裂伸长率呈增加趋势,而MFR则持续降低;另外,当体系中加入增塑剂柠檬酸三丁酯后,随其用量的增加,PPC/PBAT共混材料的拉伸强度降低,而断裂伸长率和MFR持续提高。     

PBAT/热塑性玉米淀粉共混改性对结构和力学性能影响

采用价格低廉的玉米淀粉为填充剂来改性生物可降解聚己二酸?对苯二甲酸丁二酯（PBAT）,以降低PBAT价格,拓宽应用领域。首先采用丙三醇对玉米淀粉进行塑化,再采用双螺杆挤出机进行造粒获得热塑性淀粉（TPS）粒料,然后采用双螺杆挤出机和注塑机制备不同比例的PBAT/TPS样条,最后分析论文TPS含量对样条结构和力学性能的影响。结果表明,经丙三醇塑化后的淀粉含有大量的羟基,PBAT的结晶结构与PBT的相同,随着TPS含量的增加,PBAT的结晶完善程度逐渐降低,结晶温度向高温方向偏移,拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,而弹性模量有相反的趋势。     

Synthesis and characterization of the biodegradable copolymers from succinic acid and adipic acid with 1,4-butanediol

Biodegradable homopolyesters such as poly(butylene succinate) (PBSU) and poly(butylene adipate) (PBAD) and copolyesters such as poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA) were synthesized, respectively, from succinic acid (SA) and adipic acid (AA) with 1,4-butanediol through a two-step process of esterification and deglycolization. The polyester compositions and physical properties of both homopolyesters and copolyesters were investigated by ¹H– and ¹³C–NMR, DSC, GPC, WAXD, and optical polarizing microscopy. The melting point (T_m) of these copolyesters decreased gradually as the contents of butylene adipate increased and the glass-transition temperature (T_g) of these copolyesters decreased linearly as the contents of the adipoyl unit increased. PBSA copolyesters showed two types of XRD patterns of PBSU and PBAD homopolyesters. Furthermore, the biodegradation and hydrolytic degradation of the high molecular weight PBSU homopolyester, PBAD homopolyester, and PBSA copolyesters were investigated in the composting soil and NH₄Cl aqueous solutions at a pH level of 10.6. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 82: 2808–2826, 2001     

螺环二醇改性PET共聚酯的合成及性能

为了扩大聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的应用范围,常通过引入第三单体来改变其性能。本研究以螺环二醇（SPG）为原料,采用酯交换法熔融缩聚合成了一系列不同单体含量的共聚酯。采用超高效聚合物色谱-多角度激光光散射仪（APC-MALLS）联用分析了共聚酯的分子量与分子量分布,利用核磁氢谱（¹H NMR）、傅里叶红外光谱（FTIR）研究了共聚酯的化学结构,同时采用差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）和X射线衍射仪（XRD）研究了共聚酯的热性能以及结晶性能,测试了共聚酯的拉伸性能。结果表明,成功合成了符合纤维级聚酯数均分子量（M_n）和重均分子量（M_w）要求的共聚酯,分子量分布较窄,随着第三单体含量的增加,玻璃化转变温度从77℃提升至85℃,而熔融温度从255℃降低至222℃,热分解温度无明显变化,结晶性能下降。     

Copolyesters. VII. Thermal transitions of poly(butylene terephthalate-co-isophthalate-co-adipate)s

The copolyesters of 1,4-butanediol, terephthalic acid, isophthalic acid, and adipic acid with different compositions were prepared by melt polycondensation. The intrinisic viscosity of the copolyesters was controlled to be about 0.7–1.0 dL/g. Their second-run thermal properties were determined by DSC. The composition was found to be a major factor in the determination of the thermal transitions. The effect of the composition on the glass transition temperature and melt transition temperature was interesting. The glass transition temperature was found to be dependent mainly on the content of adipic acid. As the content of adipic acid increased, the glass transition decreased. When the content of terephthalic acid was not less than 35 mol % based on the total diacid monomers, the melting temperature was dependent mainly on the content of terephtalic acid and increased with incrase of the content of terephthalic acid. When the content of terephthalic acid was less than 35 mol %, the melt temperature of the copolyesters did not follow a simple rule. However, the effect of the composition on their melting enthalpy showed no simple trend. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.