聚β-羟基丁酸酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的研究

采用DSC、TGA、POM和WAXD等方法对聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)及其接枝顺丁烯二酸酐共聚物 (PHB g MA)的结晶行为、热稳定性和生物降解特性进行了研究 .结果表明接枝产物的热稳定性明显优于PHB ,热分解温度提高了 2 0余度 ;结晶行为发生很大的变化 .结晶速率减小 ,结晶温度降低 ,冷结晶温度升高 ,球晶的织态结构也随着MA接枝量的变化发生明显变化 ,并且接枝MA促进了PHB的生物降解     

聚对苯二甲酸二甲酯/聚2,5-呋喃二甲酸二甲酯嵌段聚酯的合成与表征

以生物基单体2,5-呋喃二甲酸、乙二醇为原料合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)。采用熔融酯交换法以PEF聚酯部分取代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),制备了系列PET-b-PEF嵌段共聚酯。通过核磁共振仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)等技术手段表征了共聚酯的结构和性能。结果表明,该系列共聚酯的玻璃化转变温度(Tg)在75.8~80.3℃之间,且随着PEF链段质量分数的增加,PET-b-PEF嵌段共聚酯的Tg先降低后升高,结晶度和熔融温度逐渐降低。当PEF链段含量高于15%时,共聚酯没有结晶峰。该系列共聚酯具有良好的热稳定性,起始分解温度在392.2~407.9℃之间,与所制备的PET起始分解温度403.3℃接近。且当共聚酯中PEF链段含量低于15%时,起始分解温度均在407℃左右,优于PET的热稳定性。     

聚β—羟基丁酸酯酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的研究

采用DSC、TGA、POM和WAXD等方法对聚β-羟基丁酸酯酯（PHB）及其顺丁烯二酸酐接枝共聚物（PHB－g-MA)的结晶行为、热性和生物降解物性进行了研究,结果表明接枝产物的热稳定性明显优于PHB,热分解温度提高了20余度;结晶行为发生很大的变化,结晶速率减小,结晶温度降低,冷结晶温度升高,球晶的织态结构也随着MA接枝量的变化发生明显变化,并且接枝MA促进了PHB的生物降解。     

聚β-羟基丁酸酯辐照接枝顺丁烯二酸酐及产物表征

探索了一种提高聚β羟基丁酸酯(PHB)热稳定性的方法,即用60Coγ射线辐照对PHB进行顺丁烯二酸酐(MAH)的接枝,采用1HNMR、13CNMR、TGA、DSC、XRD等方法对辐照接枝产物进行了表征.1HNMR、13CNMR谱图结果表明MAH单体接枝到了PHB上.TGA测试表明,辐照接枝产物的热稳定性显著提高,如接枝率为0.52%的样品热分解温度提高了36K.DSC研究表明辐照接枝产物的熔融温度和结晶温度均降低.此外,由于引入极性单体顺丁烯二酸酐,接枝产物的结晶度降低,同时亲水性提高.     

过氧化物引发交联聚ε-己内酯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对聚ε-己内酯(PCL)进行交联,研究了过氧化物含量,交联温度和交联时间对交联反应的影响,较高的交联温度可以提高BPO引发交联反应的速率.采用DSC、WAXD和DMA等方法对交联后聚ε-己内酯的结晶行为、玻璃化转变、力学性能及其生物降解特性进行了研究.结果表明,交联PCL的结晶度下降,熔点降低,玻璃化转变温度降低,但结晶温度有所提高.交联PCL的断裂伸长率和杨氏模量均下降.但是仍具有完全的生物降解能力.     

聚β-羟基丁酸酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的等温结晶动力学和熔融行为

采用DSC方法对聚 β 羟基丁酸酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物 (PHB g MA)的等温结晶动力学和熔融行为进行了研究 .结果表明 ,顺丁烯二酸酐的引入使得聚 β 羟基丁酸酯的结晶能力下降 ,但是并没有改变它的结晶成核机理和生长方式 .随着接枝率的增加 ,结晶活化能增加 .等温结晶后的PHB g MA表现出双熔融行为 ,这是在升温过程中发生熔融重结晶的结果     

PET/LCP反应性共混物的非等温结晶动力学

采用DSC方法研究了聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)和热致性液晶共聚酯 6 0PHB PET (LCP)体系在少量扩链剂双 (2 唑啉 ) (BOZ)存在下形成的反应性共混物的非等温结晶动力学 .结果表明反应性共混物的Avrami指数均在 3 0～ 4 5之间 ,BOZ的加入使反应共混物中PET组分的结晶速率降低 ;表明BOZ对酯交换的促进作用 ,使所生成的共聚酯中PET嵌段的数均序列长度变短 ,而使结晶在某种程度上较为困难 ,但对体系的成核和结晶生长机理无明显影响 .结果还表明 ,随冷却速率的增大结晶峰向低温方向移动     

聚己内酯-环糊精包合物对聚己内酯结晶行为的影响

采用溶液共混的方法制备了α-环糊精(α-CD)和聚己内酯(PCL)的包合物PCLIC,用X射线衍射和红外光谱对其结构进行了表征,并研究了α-CD、β-CD和PCLC对PCL结晶行为的影响,结果表明线性PCL穿入α-环糊精分子内腔形成了隧道状晶体结构,而且PCLIC对PCL具有明显的异相成核作用,其成核效率比α-CD和β-CD高.     

聚己内酯-聚铵盐抗菌材料的制备

通过开环聚合(ROP)和原子转移自由基聚合(ATRP)制备了一类聚己内酯-聚阳离子酯嵌段共聚物(LPCL-b-PJDMA).聚合物的制备通过四步反应合成:(1)月桂醇引发开环引发ε-己内酯合成LPCL;(2)以2-溴异丁酰溴(BIBB)封端LPCL制备大分子引发剂;(3)用氯乙酸甲酯对甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA)进行季铵化反应制备阳离子小分子(命名为JDMA);(4)用五甲基二乙基三胺(PMDETA)/溴化亚铜为催化剂,催化不同链段数的LPCL与JDMA发生ATRP反应制得LPCL-b-PJDMA.通过核磁氢谱(1H-NMR)对聚合物的化学结构进行表征,确认合成目标产物.利用示差扫描量热仪(DSC)对其热性进行研究,并用水接触角的方法测量聚合物膜亲水性,最后通过测试细菌在聚合物膜上的存活率的方法测定其抗菌性能.结果表明,LPCL与PJDMA共聚后,随着PCL重复单元数增加,共聚物结晶温度相对于纯PCL出现明显的先降低后升高趋势.LPCL-b-PJDMA的亲水性都比纯PCL好,且与LPCL/PJDMA的比例有关.所有的LPCL-b-PJDMA膜对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都具有抗菌能力.     

聚己内酯在聚己内酯/苯乙烯丙烯腈共聚物共混体系中的受限结晶

通过示差扫描量热 (DSC)、广角X 射线衍射 (WAXD)和小角X 射线散射 (SAXS)在不同尺度范围研究了聚己内酯 (PCL) 苯乙烯 丙烯腈共聚物 (SAN)共混体系中PCL的结晶行为 .由于该体系中SAN的玻璃化温度高于PCL的熔点 ,从而导致了PCL的结晶行为是一种受限结晶 .研究结果表明PCL的结晶行为从宏观 (DSC结果 )、介观 (SAXS结果 )到微观 (WAXD结果 )都受到了高玻璃化温度SAN的限制 .     

非晶聚对苯二甲酸乙二酯的制备与表征

通过单体酯交换法和聚 2 ,6 萘二甲酸乙二酯 (PEN)与低分子量PET酯交换的方法分别合成了一系列NPA/TPA/EG和IPA/TPA/EG共聚酯 .随着NPA或IPA单元含量的增加 ,等温结晶速度迅速降低 ,共聚物的结晶性降低甚至非晶化 .由NMR分析得知单体酯交换法与聚合物酯交换法得到的共聚酯NPA/TPA/EG序列分布相近 ,链结构都接近完全无规 .由DSC结果分析 ,随共聚单体含量的增加 ,熔点和熔融热降低 ,结晶度也随之降低 .当NPA或IPA含量达到 2 0 %时 ,可以得到非晶的共聚酯 (APET) .本文还对共聚物组成与结晶温度的关系进行了表征     

对羟基苯甲酸(PHB)聚对苯二甲酸乙二酯(PET)液晶共聚酯和聚对苯二甲酸乙二酯共混物的酯交换表征

在温度280℃附近对含有液晶共聚酯P-Hydroxy Benzoic Acid/Poly(-Ethylene Terephthalate-)PHB/PET和Poly(-Ethylene Terephthalate-)PET的共混样品进行热处理时,发现共混物的熔点随热处理的时间增加而不断降低,热处理温度越高,相同时间内共混物熔点下降程度越大;而具有相同热历史的纯PET样品熔点几乎保持不变.通过NMR方法证实了PHB/PET-TET共混物熔点随热处理时间下降是由于PHB/PET和PET之间发生了酯交换反应.所以可根据共混物的宏观热性质和PHB/PET序列结构变化表征PHB/PET和PET共混物之间的酯交换程度.     

d,l—聚丙交酯、l—聚丙交酯与ε—聚已内酯之间的酯交换

本文采用的两种共混方式即熔融振压共混与去溶剂共混，在添加与不添加催化剂Ti(OBu)·BF3·OLt2两种情况下于150℃都观察到两种均聚物的明显降解。共混d,l－聚丙交酯（d,l-PLA)/ε－聚已内酯（ε－PCL）时，d,l-PLA降解速率大于ε－PCL^13C-NMRDSC谱图证明它们间无明显的酯交换发生；在与上述相同条件下，共混l-PLA/ε－PCL时，^13C-NMR及DSC谱图都证实了发生明显酯交换，生成了共聚物。共聚物的摩尔组成由^1H-NMR加以测定，由精细^13C-NMR谱图计算出共聚物中l-LA与ε－CL平均链段长度。DSC表征了该共聚物的结晶情况。其结果与上述二者的分析完全一致。     

含异山梨醇的全生物基PBS嵌段共聚酯的制备及性能

采用熔融扩链法制备了高分子量的全生物基聚丁二酸丁二醇酯(PBS)-聚丁二酸异山梨醇酯嵌段共聚酯.GPC测试结果表明,该嵌段共聚酯在较高的异山梨醇(Is)含量时仍具有较高的分子量,其M_n介于3.5×10~4~7.0×10~4之间.采用TGA和DSC对嵌段共聚酯的热稳定性和结晶性能进行了研究,结果表明嵌段共聚酯保持了PBS优异的热稳定性和结晶性能,即使异山梨醇含量达60 mol%,其熔点较PBS仅下降2 K.采用DMA分析了嵌段共聚酯的玻璃化转变温度T_g,发现随着异山梨醇含量的增加,其T_g随之升高,当Is含量为60mol%时,嵌段共聚酯的T_g高达68℃,并且共聚酯的2个链段具有很好的相容性.力学性能测试结果表明,异山梨醇的引入可使PBS的力学性能得到明显地提高和调控,随着异山梨醇含量的增加,嵌段共聚酯的拉伸强度先增加后降低,断裂伸长率约是PBS的2倍,其中,当异山梨醇含量达60 mol%时,嵌段共聚酯的屈服强度由PBS的35.0 MPa增至43.0 MPa.     

聚(丁二酸丁二酯-co-丁二酸丙二酯)的等温结晶行为研究

以1,4-丁二酸、1,4-丁二醇和1,3-丙二醇为原料通过直接熔融缩聚法合成了聚丁二酸丁二酯(PBS),聚丁二酸丙二酯(PPS)和聚(丁二酸丁二酯-co-丁二酸丙二酯)(PBSPS)等脂肪族聚酯.利用1H-NMR,WAXD,DSC和POM等研究了聚酯的结晶结构和结晶动力学过程等结晶行为.PBSPS的结晶晶型与PBS一致,说明只有丁二酸丁二酯(BS)单元结晶而丁二酸丙二酯(PS)单元处于无定形区.聚酯等温结晶后,在升温熔融过程中出现了多重熔融峰.分析表明多重熔融峰主要来自于聚酯升温过程中的熔融-重结晶行为.利用Avrami方程分析了聚酯的等温结晶动力学,Avrami指数n为2.2~2.8,说明聚酯等温结晶时主要以异相成核的三维生长方式进行;随着PS单元的增多,聚酯的表观结晶活化能升高,也就是说BS单元的结晶变得困难.POM观察到聚酯等温结晶时都出现了环带球晶现象,球晶形态会随着结晶温度和化学结构差异而改变.     

生物塑料--聚(β-羟基丁酸酯)的物理改性和化学改性

综述了生物塑料聚(β-羟基丁酸酯)(PHB)近年来在物理改性(共混改性)和化学改性(大分子反应改性和反应性共混改性)方面工作的进展状况。在PHB共混体系中,可解体性共混物和全生物降解性共混物是两类不同的共混体系,后者从长远意义上讲是解决环境污染问题的根本途径,而其现实意义上的用途是在生物医学领域。文章主要对PHB共混体系的相容性、热行为、结晶行为、机械性能和降解性能等方面的规律进行了总结。并指出反应性共混是较佳改善非相容PHB共混体系相容性的方法,而大单体反应改性和反应性共混则是改造PHB,提供新型功能化医用材料的有效手段。这些领域方面的研究代表了PHB改性工作新的发展方向。     

表面响应曲面法优化微生物中聚β-羟基丁酸酯提取条件的研究

利用表面响应曲面法(RSM)优化次氯酸钠/氯仿混合溶液提取微生物体内聚β-羟基丁酸酯(PHB)的过程,选取了次氯酸钠的百分含量、反应时间、反应温度以及混合液中次氯酸钠与氯仿不同比例为因子,以PHB/MLSS为响应因子。实验结果表明提取的最佳条件是NaClO为13%、反应温度为45℃、反应时间为2.8h,NaClO∶CHCl3(V/V)为1.3。利用最佳操作条件,提取出来的产量可以提高25%。     

聚己内酯在聚己内酯/聚乙烯基甲基醚共混体系中的结晶研究

通过示差扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)研究了聚己内酯(PCL)/聚乙烯基甲基醚(PVME)共混体系中PCL的结晶行为.研究结果表明,共混聚合物中PCL的结晶度几乎不随体系的组成而发生变化.共混物中PVME的存在没有改变PCL的晶体结构,但是随着PVME含量的增加,片晶之间的距离则大,这主要是由于非晶层增厚引起的.     

生物可降解聚丁二酸/甲基丁二酸丁二酯系列共聚物的合成和表征

摘要合成了一系列聚丁二酸/甲基丁二酸丁二醇共聚酯(PBSM), 利用DSC, ¹H NMR和X射线衍射等方法对共聚物组成、 热学性能、 结晶性能、 等温结晶行为进行了研究. 结果表明, 引入甲基丁二酸共聚单元较为显著地改变了聚丁二酸丁二酯(PBS)的热学性能, 利用Hoffman\|Weeks方程得到的共聚物平衡熔点随共聚物的组分含量增加而降低, 玻璃化转变温度亦有所降低, 熔点则符合无规共聚物的Flory方程. 此外, 利用Avrami方程分别研究了均聚物PBS及共聚物PBSM-20的等温结晶行为, 结果表明, 在所研究的温度范围内, 聚酯结晶速率随温度升高而降低, PBS和PBSM\-20的Avrami指数分别介于2.8~3.0和2.7~3.0之间, 结晶方式为三维生长异相成核, 而X射线衍射测试结果表明晶体结构几乎不变.     

聚ε-己内酯结晶形态的研究

采用DSC测试了聚ε-己内酯(PCL)的结晶温度(TC)和熔融温度(Tm)。同时采用偏光显微镜(POM)探讨了结晶时间的影响,发现结晶时间的改变只能够改变其晶体的尺寸,对其结晶形态并没有太大的影响。最后采用原子力显微镜(AFM)讨论了基底材料、溶剂和过冷度对PCL结晶形态的影响。结果表明:基底材料对PCL结晶形态的影响是比较显著的,PCL在硅片上呈棒状,在云母和涂有碳膜的云母上呈树枝状。溶剂对PCL结晶形态的影响明显,其结晶形态的差别与蒸汽压有关。在不同的温度下PCL结晶形态都成树枝状晶体,且分枝宽度随着过冷度的降低而增加。