生物可降解聚丁二酸/苯基丁二酸丁二醇酯系列共聚物的合成及其结晶行为

合成了一系列聚丁二酸/苯基丁二酸丁二醇共聚酯(PBSBS),利用DSC、1H-NMR和X射线等测试手段对共聚物组成、热力学性能、结晶性能、等温结晶行为进行了表征和研究.结果表明,含苯基的共聚单元的引入显著改变了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的热力学性能4,利用Hoffman-Week曲线得到的共聚物平衡熔点随共聚组分含量的增加显著降低,玻璃化转变温度则明显升高,结晶熔点符合无规共聚物的Flory方程.此外,利用Avrami方程对均聚物PBS以及共聚物PBSBS-10分别进行了等温结晶行为研究,结果表明共聚使结晶速率降低,PBS和PBSBS-10的Avrami指数分别介于2.8~3.0和2.7~2.9之间,结晶方式为三维生长异相成核,X射线测试结果表明共聚不影响晶体结构.     

离子液体增塑改性玉米淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能

为考察离子液体对淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的作用效果,降低淀粉/PBS的脆性,以离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[BMIM]Cl)作为增塑改性剂通过熔融共混法制备了玉米淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料,采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射分析(XRD)及力学性能测试方法研究了[BMIM]Cl对淀粉/PBS共混材料结构和性能的影响.结果表明,[BMIM]Cl能与淀粉/PBS分子发生强相互作用,破坏淀粉/PBS共混物中原有的氢键与结晶结构,增强界面相互作用,改善相容性,进而改变淀粉/PBS共混材料的结构与性能;[BMIM]Cl的加入不影响淀粉/PBS的热稳定性,可使材料玻璃化转变温度(Tg)、结晶温度(Tc)、冷结晶温度(Tcc)及结晶度(Xc)降低.[BMIM]Cl具有显著降低淀粉/PBS脆性的作用,使其断裂伸长率大幅度增加,拉伸强度和弹性模量降低.     

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.     

末端为磷酰胆碱基团的聚丁二酸丁二醇酯的酶促降解和热性能

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为参照, 研究了酯酶Lipase AY30对亲水磷酰胆碱(PC)基团改性的聚丁二酸丁二醇酯(PBS-PC)的生物降解性能的影响. 结果显示, 在酯酶Lipase AY30作用下, 21 d后PBS的质量损失仅为1.9%, 而PBS-PC的质量损失了9.7%. 相同条件下扣除各自水解引起的质量损失(PBS 1.4%和PBS-PC 6.5%)后, PC亲水基团的引入对聚合物的降解起到了促进作用. 示差扫描量热(DSC)研究结果表明, 改性后的聚合物熔融温度和熔融焓降低, 玻璃化转变温度升高, 表明PC端基的引入降低了PBS的结晶能力, 非晶相结构的增多对聚合物降解有促进作用. 因此PBS-PC有望作为一种新的具有良好生物降解性和生物相容性的高分子材料, 应用于药物控释、基因治疗及组织工程等生物医用材料领域.     

聚丁二酸丁二醇酯的自成核结晶行为

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了自成核对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的结晶行为的影响. 研究结果表明, PBS的有效自成核温度处理区间为118～120 ℃. PBS经自成核处理后结晶温度提高, 可以在100~118 ℃温度区间内迅速结晶. 同时, 研究了自成核处理后样品在100～104 ℃范围内的等温结晶行为、动力学过程及熔融行为. 结果表明, 随着等温结晶温度的升高, 结晶速率变慢, 熔融曲线出现多重熔融峰. Hoffman-Weeks方程分析结果表明, 自成核处理对PBS的平衡熔点没有影响. Avrami等温结晶动力学方程适合分析自成核处理样品的等温结晶动力学过程, 获得其动力学参数K与n, 其中n值偏大的原因在于自成核的样品结晶生长点增多. 根据Arrhenius方程, 计算获得PBS自成核处理后等温结晶活化能为-286 kJ/mol.     

PDLA-PBS-PDLA三嵌段共聚物的合成及性能

合成了末端均为羟基的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物,再以PBS的端羟基引发D-丙交酯(D-LA)开环聚合,得到聚右旋乳酸(PDLA)与PBS的三嵌段共聚物(PDLA-PBS-PDLA).通过凝胶渗透色谱和核磁共振氢谱进行了结构表征.随着m(D-LA)∶m(PBS)由0.51∶1逐渐增加至2.60∶1,PDLA-PDS-PDLA中PDLA链段的长度逐渐增加.随着PDLA嵌段长度的增加,PDLA嵌段对PBS嵌段的限制作用增强,并导致PBS嵌段结晶温度下降,结晶焓降低.当m(D-LA)∶m(PBS)=2.60∶1时,PBS嵌段不再能形成结晶.而m(D-LA)∶m(PBS)在0.51∶1~3.04∶1范围内,PDLA嵌段均可形成结晶,PDLA嵌段的熔点随其在嵌段共聚物中含量的增加而逐渐升高,但PDLA嵌段的熔融焓呈现先增加后降低的趋势.在部分嵌段共聚物中,PBS和PDLA嵌段可各自形成结晶,且PBS和PDLA的结晶结构不随组分的变化而发生改变,表明该嵌段共聚物中PDLA嵌段和PBS嵌段呈微相分离结构.     

聚丁二酸丁二酯/纳米二氧化硅共混体系的结晶和动态力学性能研究

用溶液共混法制备了聚丁二酸丁二酯(PBS)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合材料,并通过DSC、XRD、TEM和DMTA对其结晶、微观结构和动态力学性能进行了研究.DSC与XRD结果表明,在PBS中加入纳米SiO2,提高了PBS的结晶温度,并随着nano-SiO2含量的增加呈正相相关性,从纯PBS的67.7℃提高到含5%nano-SiO2时的73.3℃;在空气淬火条件下,提高了复合材料中PBS的结晶度,在nano-SiO2含量为2%时达到42.4%;TEM照片表明SiO2与基体PBS的界面模糊,表明二者之间具有一定的相互作用;这种相互作用和复合材料结晶性能的变化使PBS/nano-SiO2复合材料的储能模量和损耗因子均高于纯PBS.上述结果表明在PBS中添加适量的nano-SiO2,能显著提高PBS的结晶和动态力学性能.     

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 .     

PLA/PBS/DCP反应共混体系的结晶行为研究

通过熔融共混法制备了一系列聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)物理共混试样及PLA/PBS/过氧化二异丙苯(DCP)反应共混试样,采用示差扫描量热分析(DSC)法研究了物理共混试样结晶行为及反应共混试样的特殊结晶行为.结果发现,PLA与PBS的物理共混并未改善PLA的结晶性,而PLA/PBS/DCP反应共混时生成的交联/支化结构可起到异相成核作用,从而明显改善了反应共混体系的结晶性能,且随着DCP含量的增加,共混体系中两相结晶行为出现交替变化.     

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/纳米高岭土共混体系结晶及力学性能研究

用熔融共混法制备聚丁二酸丁二酯(PBS)/纳米高岭土(nano kaolin)复合降解材料,利用FTIR、DSC、万能拉力机和SEM对其微观结构、结晶、力学性能及分散性进行研究.FTIR光谱分析结果表明,改性剂与nano kaolin发生了化学键合作用;DSC结果表明,在PBS中加入nano kaolin,提高了结晶起...     

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.     

聚碳酸1,2-丙二酯/聚琥珀酸丁二酯/邻苯二甲酸二烯丙酯共混体系的研究

采用熔融共混的方法制备了聚碳酸1,2-丙二酯(PPC)/聚琥珀酸丁二酯(PBS)共混物和PPC/PBS/DAOP(邻苯二甲酸二烯丙酯)增塑共混物,对共混物的相容性、热性能、结晶性和物理机械性能进行了初步研究.研究结果表明PPC/PBS共混物为不相容体系,PPC对PBS的结晶度影响很小;PBS的加入提高了共混物的起始热分解温度(Td-5%),当共混物中PBS含量从10%增加到90%时,共混物的Td-5%可分别增加15℃到59℃.DAOP对PPC/PBS共混物有增塑作用,当PPC/PBS/DAOP的比例从30/70/0变化到30/70/30时,共混物玻璃化转变温度(Tg)下降了36.9℃.与PPC/PBS共混物相比,组成优化的DAOP增塑共混物PPC/PBS/DAOP(PPC/PBS/DAOP=30/70/5)的断裂伸长率和断裂能最大可提高31倍和34倍,分别达到655.1%和3.4 J/mm2,因此引入DAOP尽管使共混材料的热稳定性有所下降,但拓宽了PPC/PBS共混材料的使用温度窗口.     

RADIATION CROSSLINKING OF BIODEGRADABLE POLY(BUTYLENE SUCCINATE) AT HIGH TEMPERATURE

Poly(butylene succinate), (PBS) with different molecular weight was γ-irradiated at different temperatures and various doses. PBS with high molecular weight and smaller peak area of crystal melting gave the highest gel content at the same temperatures and dose. A two-step irradiation (irradiation in molten state after irradiation at room temperature) gave the highest gel content in different conditions. This is due to the formation of network structure by pre-irradiation at room temperature that leads to less degradation. PBS prepared by two step irradiation was effective for improvement of heat stability because of high gel content formation. Unirradiated PBS sheets broke immediately at 110°, while the irradiated sample (gel fraction, 50%) by a two step-method, did not break even up to 200 minutes at 130°C. The PBS sheets are biodegradable even after crosslinking.     

不同软段长度PBT-co-PBS-b-PEG嵌段共聚物的合成与表征

用熔融缩聚法合成了一系列具有不同软段长度的聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT) co 聚丁二酸丁二酯(PBS) b 聚乙二醇 (PEG)嵌段共聚物 (PTSG) ,考察了PEG分子量 (Mn(PEG) )及PBS摩尔分数 (MPBS)对材料性能的影响 实验表明 ,随Mn(PEG)增加 ,缩聚反应时间延长 ,所得产物分子量均呈较为对称的单峰分布 ,多分散性指数小于 2 0 硬段序列结构分析显示 ,随MPBS 增加 ,PBT平均序列长度减小 ,而PBS平均序列长度增加 ,二者呈无规分布 .受组成及硬段平均序列长度变化影响 ,材料内部呈微观相分离状态 ,DSC曲线上可分别观察到软、硬段熔点及玻璃化转变温度 ;硬段熔点及结晶度随MPBS升高而降低 ,主要是受其平均序列长度变化及共晶作用所致 .材料断裂延伸率及降解速率均随Mn(PEG)及MPBS增加而增加 ,可见提高软段长度及降低硬段结晶度等均能有效改善共聚物高分子链的柔韧性及亲水性 ,赋予共聚物更好的降解性能 .     

聚醚酮酮的合成、表征与结晶行为

聚醚酮酮的合成、表征与结晶行为＊王军佐郑玉斌柯扬船于冬宏＊＊吴忠文（吉林大学化学系长春１３００２３）关键词聚醚酮酮，结晶结构，低温熔融峰，热处理聚醚醚酮８０年代初由英国ＩＣＩ公司商品化，由于其优异的性能，已在宇航、军工、核能等领域得到了广泛的应用，聚...     

聚十二烷二元酸丁二酯及其共聚酯的结晶行为研究

聚十二烷二元酸丁二酯是长碳链脂肪族聚酯中的一种新的聚合物材料．近年来，随着对环境问题的日益重视，利用脂肪族聚酯容易水解的特性，开发生物降解脂肪族聚酯材料的研究得到广泛开展．目前脂肪族二元酸酯的研究大多是围绕聚丁二酸酯、聚乙二酸酯及其共聚酯这一类降解速度较快的材料进行的．虽然这些聚酯已有部分商品化，但远远不能满足对特定降解速率材料的需求．长碳链脂肪族聚酯由于其具有类似PE的结构特征，又兼具聚酯的结构特征，有望在可降解包装材料、书籍装订、服装用热熔胶等方面获得广泛的应用．     

HYDROGEN-BONDING INDUCED CHANGE OF CRYSTALLIZATION BEHAVIOR OF POLY（BUTYLENE SUCCINATE） IN ITS MIXTURES WITH BISPHENOL A

In the present work, the blend of poly（butylene succinate） （PBS） and bisphenol A （BPA） was prepared by solution mixing, and the intermolecular interactions between the two components were characterized by a combination of nuclear magnetic resonance （NMR） and Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR）. The results showed that intermolecular hydrogen-bonding forms between the carbonyl group of PBS and phenol hydroxyl of BPA. With the increase of BPA content, more hydrogen bonds were formed. The effect of hydrogen bonding on the crystallization behavior of PBS was investigated by differential scanning calorimetry （DSC） and polarized optical microscopy （POM）. The results showed that the overall isothermal crystallization kinetics and the spherulite growth rate of PBS decrease with the increase of BPA content, while the PBS spherulite size increases with BPA content.