生物可降解共聚物聚丁二酸－对苯二甲酸丁二醇酯（pbst）的序列结构及结晶性研究.pdf

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1、b54.;,高等学校化学学报c5.);;**:年);月[YCWd[

2、物降解速度的一系列共聚物(并对共聚物序列结构-热力学性能-结晶性进行了研究.结果表明(该共聚物为无规共聚物(/01和/02分别结晶.共聚物的结晶熔点符合无规共聚物的34567方程.关键词聚丁二酸丁二醇酯"/01’8聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇酯"/012’8缩合聚合8序列结构8结晶性中图分类号29:;:.,文献标识码<文章编号*;=)>*?@*";**:’);>;:);>*=高分子材料应用的扩展极大地方便了人们的生活(但其使用后的废弃物也迅速增加(而当前使用的大多数聚合材料在自然界中都很稳定(难于降解(即使与淀粉等可降解的天然材料掺杂(降解的也只是填充部分(不能降解的聚合物粉末难以回收

3、(造成不可避免的环境污染(尤其在制品使用周期较短的农业-包装业及医疗行业中R)S:T.目前研究的可生物降解聚合物中(有一大类是聚酯(其主链大都由脂肪族结构单元通过易水解的酯键连接而成(由于其主链柔顺(因而易被自然界中的多种微生物或动植物体内酶分解-代谢(最终生成二氧化碳和水.聚丁二酸丁二醇酯"/01’是其中熔点较高的一种聚酯(其性能优良(有很广的应用领域(因此具有重要的研究价值.但其二元均聚物性能难以满足某些使用要求(一般采取共聚或共混的方法来改性R,S+T./01具有较好的生物降解性(聚对苯二甲酸丁二醇酯"/02’虽然难以生物降解(却具有熔点高-结晶速度快-机械性能优异以及加工性

4、能优良的特点(两者结合可得到各种性能优化的材料.本文采用熔融缩聚方法(合成出一系列高分子量的无规共聚物(并研究了对苯二甲酸丁二醇酯链段"02’的介入对共聚物合成及其性能的影响(获得了一系列力学性能显著提高且降解性能可调的聚"丁二酸对苯二甲酸丁二醇酯’共聚物"/012’.U实验部分U.U试剂与仪器丁二酸"1<’(常州新华活性材料研究所(分析纯8)(,>丁二醇"0V’(上海试剂一厂(化学纯8对苯二甲酸二甲酯"VW2’(韩国(化学纯8钛酸四丁酯R2F"X0J’北京化工厂(化学纯8醋酸锌(北,T(京化工厂(化学纯8三氯甲烷及甲醇(韦斯实验用品有限公司(分析纯.用21/型"Y/Z[-W/]

5、^Z型凝胶柱’凝胶色谱仪测定/[8用2;@+*动态热机械分析仪测定VW<8用日本理学V!DE_>‘0型^射线衍射仪研究共聚物的结晶性8用V/^:**":**WYa’核磁共振波谱仪研究共聚物的序列结构8用台湾高铁2C1>;***电子拉伸机测定力学性能.收稿日期A;**;>*@>)+.基金项目A清华大学基础研究基金资助.联系人简介A郭宝华")@B:年出生’(男(副教授(主要从事环境友好高分子材料和聚合物凝聚态结构的研究.C>DEF4AGHIJ5KDEF4.LMFNIHJE.OPJ.QNIr"*4郭宝华等B生物可降解共聚物聚丁二酸

6、?对苯二甲酸丁二醇酯)$%&80的序列结构及结晶性研究46*6KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK!"#共聚物的合成$%&的合成采取直接酯化法熔融缩聚"将&’和%(按一定的摩尔比)*+*,-./*+*,.0加入三口瓶中1抽真空1其中一口充入足量氮气保护1另一口接分水器及温度计1分水器上接维氏蒸馏柱并用液封密封2然后置于*3-/4*-5的油浴中1强烈搅拌1恒温反应4/671确保无水生成2加入=<=689):%;0<约*-/*->?>$%&1然后快速升温至44-5左右1快速搅拌1抽真空至@@,.

7、$A1恒温约472再升温至4<-5左右1保持真空度1恒温反应-"./*7"$%&8的合成采用酯交换法熔融缩聚1基本操作与$%&合成相同1但需要注意以下两点B)*0先在46.5以上高温使(C8与%(反应*-D9E左右1待体系不再有液体馏出后降温至*F-51再加入&’与适量%(进行进一步的酯化反应2)40由于苯环的引入使体系稳定性大大增强1所以在进行缩聚反应时可以适当升高反应温度)4<-/4.-51%8组分含量越高温度越高0"#结果与讨论#"!共聚物序列结构K图*是$%&