| 题名 | 可生物降解脂肪族聚酯的反应接枝与相形态; Reactive Grafting and Phase Morphology of Biodegradable Aliphatic Polyesters |
| 作者 | Li J(李静) |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院长春应用化学研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院长春应用化学研究所 |
| 关键词 | 生物降解高分子 聚（β-轻基丁酸酯-co-β-轻基戊酸酯） 接枝反应 酯交换反应 相形态结构 poly(β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate) |
| 其他题名 | Reactive Grafting and Phase Morphology of Biodegradable Aliphatic Polyesters |
| 学位专业 | 高分子化学与物理 |
| 中文摘要 | 聚（β-轻基丁酸醋-co-β-经基戊酸酷）（PHBV）是一种生物降解脂肪族聚酷，其结晶成核密度低，结晶速度比较慢且易生成大尺寸的球晶。以球晶中心向外扩展形成许多圆环状的开裂以及沿球晶生长方向形成许多劈裂，从而导致了PHBV呈脆性断裂。只要能有效地降低其结晶度，减小球晶尺寸，就可以达到增韧的目的。通过PHBV与二氧化碳一环氧丙烷共聚物（PPC）反应接枝来调控PHBV的结构和相形态，具有实际的理论意义和应用前景。开展了PPC的封端和与PHBv的接枝反应。首次提出了甲基丙烯酸缩水甘油醋（GMA）与PHBV及PPC与PHBV－GMA的接枝反应机理。确信PHBV接枝GMA的接枝点发生在PHBV骨架上的季碳原子上，反应过程中没有交联反应和降解反应的发生。发现PHBv-g-Gh1A共聚物上环氧基能与封端的PPc上的梭基熔融反应原位生成了PHBv-g-PPC共聚物。在机械共混物中两大分子之间的接枝和醋交换反应几乎不发生。GMA的引入阻止了PHBV的降解行为，从而改善了PHBV的加工性能。成功地调控了PHBVPC结构及相形态。证实了PHBV与PPC在反应共混过程中的接枝反应。加入PPC阻碍了PHBV的结晶，这在反应体系中更加明显。通过控制反应条件和反应物的组成，可以使非反应共混物中PHBV球晶变得不规则，发生扭曲变形，球晶尺寸降低；而在反应共混物中，可以使其球晶已很难辨认。SEM结果表明在PHBV用PC（30／70）和PHBV用PC（70／30）共混物中发生了相转变。尤其在反应共混物中淬断面表现为塑性。力学性能随共混组成而发生较大幅度的改变。发现通过改变组成及对反应共混相结构的控制，PHBV共混物的断裂伸长率可变化1一2个数量级，从而实现了制得一系列从脆性断裂塑料到高韧性弹性体的高分子材料。研究了反应接枝共混体系的熔融、结晶行为、等温和非等温结晶动力学。发现加入的GMA对PHBV有成核作用。引入的PPC阻碍了PHBV的结晶，降低PHBV的结晶度，球晶径向生长速率，平衡熔点和结晶能力。结晶速率与冷却速率有较大的依赖性。修正的Avrami方程能很好地描述PHBv和PHBv爪PC共混物非等温结晶过程。对动态力学性能的分析发现，反应共混物相比于非反应共混物聚合物玻璃化温度都有不同程度的内移，说明两组分间相容性增加，接枝共聚物具有良好的增容效果，显著地改善了两相界面性能。PHBV可以部分进入PPC相区，使共混物分子运动特征发生改变。发现在熔体加工条件下，PHBV与PPC之间很难发生酷交换反应，但是以辛酸亚锡为催化剂，氯苯为溶剂，在120℃条件下，两者可以发生醋交换反应。在聚己内醋（PCL）用PC熔融共混过程中GMA可以有效地抑制过氧化二异丙苯（DCP）所引起的PCL交联反应。在DCP和OMA存在下得到的样品之球晶具有十字消光现象，球晶规整度增大。同在溶液中醋交换催化剂存在下PPC和PCL发生了酷交换反应后所形成的球晶相结构相类似，而PCL／PPCOCP体系所形成的球晶中含有大量的非晶相区。从而，确信了GMA在脂肪族聚醋，脂肪族聚碳酸醋等生物降解高分子反应共混体系中的双重作用：一是引入具有高反应活性的官能团；二是减少在过氧化物作用下PHBV类高分子的降解及PCL类高分子的交联反应。PCL共混组分可以提高PPC相区的稳定性。提高反应时间或催化剂浓度同样能够改善热稳定性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-01-17 ; 2011-04-28 |
| 页码 | 179 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciac.jl.cn/handle/322003/34481]  |
| 专题 | 长春应用化学研究所_长春应用化学研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李静. 可生物降解脂肪族聚酯的反应接枝与相形态, Reactive Grafting and Phase Morphology of Biodegradable Aliphatic Polyesters[D]. 中国科学院长春应用化学研究所. 中国科学院长春应用化学研究所. 2005. |
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