脂肪族聚酯--共--聚乳酸的合成及其对聚乳酸共混改性研究
聚乳酸(PLA)是一种可再生、全生物基并且具有可降解性能的脂肪族热塑性高分子材料，由于其自身较为优异的拉伸强度(45 MPa左右)、热稳定性以及可降解性，而被广泛应用于生活中的很多领域。但是，由于聚乳酸自身固有的脆性，断裂伸长率仅为7％左右，限制了其更为广泛的应用。 本文以生物基单体丁二酸(SA)、乙二醇(EG)以及乳酸(LA)为原料，在催化剂的作用下，通过一锅熔融缩聚法合成了高分子量的聚丁二酸乙二醇酯(PES)以及聚丁二酸乙二醇酯-共-聚乳酸(PESL),通过调整乳酸单体的投料比，合成了组成比例不同以及性能不同的共聚酯。通过熔融共混的方法，将所合成的PES基聚合物与不同比例的商业聚乳酸共混，得到一系列复合材料。 将PESL与质量分数为85％商业聚乳酸共混之后，得到的复合材料具有优异的力学性能，断裂伸长率能达到250％以上，并且仍保持优异的拉伸强度(50 MPa左右);复合材料的初始分解温度Td5％在320℃以上，熔点Tm在160℃左右，表明其具有优异的热稳定性，并且对其增韧机理以及相容性进行了研究，表明了共聚酯中乳酸单元的引入，增加了相界面之间的粘结力。 然后改变了二元醇与二元酸的种类，以己二酸(AA)和丁二醇(BDO)分别与乙二醇和丁二酸以及乳酸原料，以同样的聚合方法分别合成了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和不同乳酸含量的聚丁二酸丁二醇酯-共聚乳酸(PBSL),以及聚己二酸乙二醇酯(PEA)和不同乳酸含量的聚己二酸乙二醇-共-聚乳酸(PEAL),之后同样与质量分数为85％的商业聚乳酸共混制备了复合材料。 初步对PBS基复合材料以及PEA基复合材料的力学性能进行了测试，发现PBS基复合材料的拉伸强度能达到50 MPa左右，并且具有较好的韧性，断裂伸长率能达到280％左右;PEA基复合材料也具有良好的力学性能(拉伸强度45 MPa左右，断裂伸长率250％左右)，初步分析了改性效果。总的来说，对于PES基复合材料在热力学性能上满足一次性塑料工业的指标要求，并且得到的复合材料是全生物基的，在塑料工业领域中有很广阔的应用前景和发展潜力。
脂肪族聚酯-共-聚乳酸;一锅熔融缩聚法;聚乳酸;共混改性;力学性能
北京化工大学
硕士
生物与医药
杨晶;刘秋叶
2023
中文
TQ316
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）