生物可降解聚酯聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的加工改性研究.pdf

1、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一種性能良好的脂肪族全生物降解材料，在理論研究和實際應用方面具有十分重要的意義。但是，PBS具有結(jié)晶性，其結(jié)晶度的高低、結(jié)晶形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)的差異將影響PBS的性能，進而影響其應用。另外，PBS的分子量較低、熔融指數(shù)高、特性粘度低，在實際成型加工中存在較大的問題：如不能用流延、吹塑等生產(chǎn)工藝進行成型加工。并且PBS在化學合成制備過程中由于對體系壓力和溫度要求較大、生產(chǎn)成本較高，因此也在一定程度上限制了其在生物降

2、解材料領域的進一步應用。
　　 由于PBS存在上述不足之處，本論文分別從降低材料成本，提高PBS的力學性能和加工性能等方面對PBS進行了相關改性。制備出PBS基糊化淀粉共混材料、MDI擴鏈改性材料和PBS基改性淀粉納米晶復合材料。并對上述三種改性材料的性能進行探討和研究。
　　 具體的研究內(nèi)容如下：
　　 1.首先將淀粉進行糊化處理，以破壞淀粉的結(jié)晶區(qū)，使其成為無定形態(tài)，然后將糊化的淀粉干燥后與聚丁二酸丁二醇酯(

3、PBS)在密煉機中進行共混，制備PBS基糊化淀粉復合材料。通過控制糊化淀粉的添加量，討論糊化淀粉的含量對PBS基淀粉復合材料的力學性能和熔融指數(shù)的影響。通過X衍射分析觀察淀粉的添加對PBS結(jié)晶性能的影響，結(jié)果表明：糊化淀粉的加入沒有改變PBS的晶形但是降低了其結(jié)晶度。并通過掃描電鏡對復合材料斷面的掃描觀察糊化淀粉與PBS的相容性。
　　 2.以4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為擴鏈劑對聚丁二酸丁二醇酯進行擴鏈改性研究，在

4、密煉機的作用下通過熔融共混制備擴鏈改性PBS。采用紅外光譜分析證明擴鏈劑MDI與PBS成功進行了擴鏈反應，并對擴鏈PBS進行了熱性能分析。通過控制擴鏈劑MDI的含量，討論擴鏈劑含量對擴鏈改性PBS的力學性能、熔融指數(shù)、粘度以及生物可降解性能的影響，結(jié)果表明：當擴鏈劑MDI添加量為1.5g時，擴鏈效果最佳，繼續(xù)增加擴鏈劑MDI的含量時，有效擴鏈反應降低，分子鏈間出現(xiàn)交聯(lián)，不利于擴鏈改性：PBS的生物降解。
　　 3.通過2，4-甲

5、苯二異氰酸酯(TDI)與淀粉納米晶(NSt)在有機溶劑中的接枝反應成功制備了TDI改性淀粉納米晶(NTSt)，并對改性淀粉納米晶進行紅外光譜分析、X射線衍射分析、潤濕性實驗和接觸角測試，結(jié)果表明：接枝反應成功進行，改性后的淀粉納米粒子具有親油，低表面能的特點。然后將NTSt與聚丁二酸丁二醇酯(PBS)通過熔融共混制備PBS/NTSt復合材料，并對復合材料進行紅外光譜分析、力學性能測試、熱性能分析和掃描電鏡測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NTSt可以均勻