功能化聚酯的结构设计、合成及应用

综述了功能化可降解聚酯在分子结构设计、合成方法及应用等方面的最新进展,主要包括功能化聚丙交酯、聚己内酯、聚乙交酯和聚丁二酸丁二醇酯等。同时,对功能化可降解聚酯的发展趋势及潜在应用进行了分析和展望。     

四针状ZnO晶须改性对ZnO/聚丁二酸丁二醇酯复合材料性能的影响

以四针状ZnO晶须（T-ZnO_W）为填料,经过表面处理与聚丁二酸丁二醇酯（PBS）复合,采用熔融共混法制备了T-ZnOw/PBS复合材料。利用FTIR表征表面改性T-ZnO_W的结构,利用SEM观察改性T-ZnO_W和T-ZnO_W/PBS复合材料的形貌,利用XRD分析改性T-ZnO_W和复合材料的结晶性能,利用TG和DSC分析复合材料的热稳定性,利用拉伸试验研究复合材料的力学性能。研究结果表明：聚乙二醇2000（PEG2000）（P）、硬脂酸（S）和硅烷偶联剂（KH560）（K）三种不同改性剂中,硬脂酸对T-ZnO_W的改性效果最佳。经硬脂酸改性T-ZnO_W（ST-ZnO_W）,表面负载有机活性基团,表面粗糙度增加且与纯PBS之间界面结合力增强,使ST-ZnO_W/PBS复合材料的热稳定性和力学性能明显得到改善。热分解过程中质量损失10%的温度（T_d-10%）和最大热分解温度（T_d-max）较纯PBS分别提高了37.7℃和35.3℃;拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了17.7%、140.5%和95.4%。     

聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征EI北大核心CSCD

以1,4-丁二酸(SA)和过量的1,4-丁二醇(BD)为反应物,通过熔融缩聚制备了羟基封端聚丁二酸丁二醇酯齐聚物(OH-PBS-OH),以甲氧基聚乙二醇(Me OPEG)与丁二酸酐进行半酯化得到含端羧基的预聚物,再用二氯亚砜对预聚物进行活化,得到含酰氯端基的预聚物(Me OPEG-COCl);以Me OPEG-COCl与OH-PBS-OH为反应物,通过溶液法合成聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇(Me OPEG-PBS-PEGOMe)嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、广角X射线衍射、偏光显微镜等手段对共聚物的结构、结晶性能和酶降解性能进行研究。结果表明,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物中,聚乙二醇(PEG)链段的引入未改变聚丁二酸丁二醇酯(PBS)链段的晶体结构,但结晶形态由球晶转变为麦穗状晶体;同PBS比较,Me OPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物的结晶速率降低,酶降解速率加快。     

羧乙基硫代丁二酸的合成研究

用β-巯基丙酸和马来酸在树脂催化剂作用下在水溶剂中反应得到羧乙基硫代丁二酸，简化了生产工艺，缩短了生产周期，工业价值大大提高。     

混合二元酸中丁二酸的分离

用溶剂浸取精制混合二元酸分离出丁二酸。分离工艺条件:浸取温度为88℃,浸取时间为1h,溶剂与二元酸的质量比为6.61。在上述工艺条件下分离得到的丁二酸纯度为99%,丁二酸的收率为61.76%。     

PBS/PBAT共混薄膜的热学、力学及阻隔性能研究

通过双螺杆挤出流延机组制备了不同配比的聚丁二酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBS/PBAT)共混薄膜,并对其力学、热学以及气体透过性进行了研究。结果表明:PBAT的加入降低了PBS的结晶度,增强了PBS薄膜柔韧性。PBS/PBAT共混薄膜出现了较为明显的相分离,其最大断裂伸长率达到832.1%。相比于纯PBS薄膜,PBAT的添加进一步提高了薄膜的CO_2、O_2以及水蒸气透过率,CO_2/O_2选择透过比从5.11提高至7.04。     

降解塑料PBS／农药缓释微胶囊的制备与表征

以可生物降解的聚丁二酸丁二醇酯（PBs）为载体，通过乳化-溶剂挥发法制备了包覆毒死蜱的农药缓释微胶囊。通过扫描电镜、透射电镜、激光粒度分析仪等研究了不同农药／PBS投料比对微胶囊形貌的影响。用紫外／可见分光光度计评价毒死蜱从微胶囊中释放的行为，并通过凝胶渗透色谱仪表征了PBS壁材相对分子质量变化。结果表明，当投料比为3：1时，所得产品平均粒径为10μm，为包覆良好的基质型结构，可以实现约1000h的长效缓释。缓释过程中，渗透扩散释放为主要模式。     

不同相对分子质量聚丁二酸丁二酯的合成及表征

以丁二酸、1,4–丁二醇为原料,采用溶液–熔融法合成了不同相对分子质量的聚丁二酸丁二酯(PBS),并研究了4种不同催化剂合成PBS反应的催化性能。采用凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H–NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)分析和力学拉伸仪对产物的结构、热稳定性、相对分子质量、力学性能等进行表征。结果表明,不同催化剂催化合成的PBS相对分子质量大小顺序为:对甲苯磺酸钛酸异丙酯氯化亚锡醋酸锌无催化剂。相对数均分子质量最大值为5.57×10~4,最小值为2.54×10~4。所有合成的PBS的热分解温度均大于250℃,都具有较好的热稳定性。其中以钛酸异丙酯和氯化亚锡为催化剂时,得到的PBS具有良好的力学性能。综上结果,钛酸异丙酯为催化剂时合成的PBS最优,相对分子质量为5.50×10~4,拉伸强度为34.5 MPa,断裂伸长率高达201%。     

亲水性PBS/虎杖提取物复合材料的相容性及性能

从天然植物虎杖中提取染色抗菌有效成分获得虎杖提取物(PCSZ),将其与聚丁二酸丁二酯(PBS)亲水改性聚合物PBS–OH和PBS–COOH通过混炼复合,研究了PCSZ与两种亲水性PBS复合后的相容性,测试了不同PCSZ用量下PBS–OH/PCSZ和PBS–COOH/PCSZ复合材料的结晶性能、亲疏水性、热稳定性、拉伸性能和抗菌性能。结果表明,PCSZ中的—OH均可与PBS–OH或PBS–COOH中的酯基产生氢键作用,同时还与改性端基形成H—O…H—O,充分改善了复合材料的相容性。PCSZ的添加对复合材料的结晶形貌不产生影响,但复合材料结晶度随其用量的增加而增大,且水接触角在PCSZ高用量下有所减少,亲水性有所增强;PCSZ可使复合材料的热稳定性和抗菌能力得到提高,当PCSZ用量较高时,PBS–OH/PCSZ复合材料的热稳定性高于PBS–COOH/PCSZ复合材料。与PBS–COOH/PCSZ复合材料相比,PBS–OH/PCSZ复合材料力学性能总体较优,但抗菌能力略差。综合比较两种亲水性PBS/PCSZ复合材料,PBS–OH/PCSZ复合材料的相容性更强。