PBS及P(BS-co-1,2-PS)二異氰酸酯擴(kuò)鏈合成及其生物降解研究.pdf

1、脂肪族聚酯，由于具有良好的生物降解性能，已成為世界范圍內(nèi)的研發(fā)熱點(diǎn)之一。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，因其熔點(diǎn)較高，具有較好的加工性能；聚（丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸-1，2-丙二醇酯）[P(BS-co-1，2-PS)]，由于在分子主鏈上引入了甲基，以及分子主鏈的不對稱性，使其具有更好的拉伸性能和生物降解性能。但是，常規(guī)合成方法，不管是熔融縮聚法、溶液縮聚法還是熔融-溶液縮聚法均難以得到較高相對分子質(zhì)量的產(chǎn)品，很大程度上限制著以上產(chǎn)品的

2、加工和應(yīng)用性能。本論文分別采用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為擴(kuò)鏈劑，對常規(guī)合成方法所合成的PBS及P(BS-co-1，2-PS)進(jìn)行了擴(kuò)鏈研究，進(jìn)一步提高其相對分子質(zhì)量，希望能改善其加工和應(yīng)用性能。
　　 (1)以HDI為擴(kuò)鏈劑，對常規(guī)合成方法合成的PBS進(jìn)行了擴(kuò)鏈研究，探討了擴(kuò)鏈反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件；檢測了擴(kuò)鏈前后PBS的相對分子質(zhì)量、熔點(diǎn)及其力學(xué)性能等。結(jié)果表明：①擴(kuò)鏈反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)

3、溫度140℃，反應(yīng)時(shí)間50分鐘，HDI加入量為3％;②PBS的相對分子質(zhì)量從擴(kuò)鏈前的5.78萬，增大到了擴(kuò)鏈后的10.12萬；③熔點(diǎn)從擴(kuò)鏈前的115℃提高到了擴(kuò)鏈后的140℃；④斷裂伸長率從擴(kuò)鏈前的134％增加到了擴(kuò)鏈后的265％;⑤熱分解溫度由擴(kuò)鏈前的326C升高到了擴(kuò)鏈后的342℃。
　　 (2)在上述最佳擴(kuò)鏈反應(yīng)條件下，用HDI對常規(guī)合成出的P(BS-co-1，2-PS)一系列共聚物進(jìn)行擴(kuò)鏈研究；檢測了P(BS-co-1，

4、2-PS)一系列共聚物擴(kuò)鏈反應(yīng)前后的相對分子質(zhì)量及熔點(diǎn)等性質(zhì)。結(jié)果表明：①HDI對P(BS-co-1,2-PS)一系列共聚物最佳擴(kuò)鏈產(chǎn)物比例是P(BS-co-1，2-PS)-20％;②相對分子質(zhì)量從擴(kuò)鏈前的5.37萬提高到9.11萬；③熔點(diǎn)從擴(kuò)鏈前的107℃提高到124℃。
　　 (3)在實(shí)驗(yàn)室得出的IPDI對常規(guī)合成的PBS的最佳反應(yīng)條件下，用IPDI對常規(guī)合成出的P(BS-co-1，2-PS)一系列共聚物進(jìn)行擴(kuò)鏈研究；檢測了

5、P(BS-co-1.2-PS)一系列共聚物擴(kuò)鏈反應(yīng)前后的相對分子質(zhì)量、熔點(diǎn)及熱分解溫度等性質(zhì)。結(jié)果表明：①此條件下，IPDI對P(BS-co-1，2-PS)共聚物的最佳擴(kuò)鏈合成比例是P(BS-co-1，2-PS)-15％;②P(BS-co-1，2-PS)共聚物熔點(diǎn)從107℃上升到126℃；③相對分子質(zhì)量也從擴(kuò)鏈前的5.12萬上升到10.43萬；④熱分解溫度從擴(kuò)鏈前的318℃上升到350℃．
　　 (4)采用降解營養(yǎng)液，對上述PB

6、S及P(BS-co-1，2-PS)共聚物擴(kuò)鏈前后的產(chǎn)物進(jìn)行降解試驗(yàn)，得到以下結(jié)論：①PBS共聚物擴(kuò)鏈前降解實(shí)驗(yàn)得出：PBSPS-15、 PBSPS-20的降解失重率均大于純PBS的失重率，且PBSPS-20失重率最大。②HDI及IPDI擴(kuò)鏈以后PBS共聚物的失重率均大于對純PBS擴(kuò)鏈后的降解速率。即PBSPS-15＞PBS＞IPDI-PBSPS-15＞IPDI-PBS，PBSPS-20＞PBS＞HDI-PBSPS-20＞HDI-PBS。