聚乙烯醇对聚乳酸的改性研究

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分别采用溶液法和“三步法”对聚乳酸进行了共聚改性和聚乳酸/聚乙烯醇/聚乙烯醇-g-聚乳酸三元共混体系对聚乳酸进行了共混改性。 在溶液法中,以二甲基亚砜为溶剂,在90℃,氮气保护下,按照一定比例加入聚乙烯醇和丙交酯,制备出聚乙烯醇-g-聚乳酸。借助FTIR、~1H-NMR及DSC等对聚合物的结构和热性能进行了表征。结果表明:采用溶液法能够制备出聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物,聚合物的分子量和玻璃化转变温度随聚乙烯醇相对含量的增加而降低。 为考察聚乳酸侧链平均接枝数对聚合物性能的影响,提出“三步法”合成聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物。在“三步法”中,首先利用链转移剂制备出单端基聚乳酸,并在第一步中探讨了链转移剂的含量和反应条件对制备单端基聚乳酸的影响。结果表明,随链转移剂含量的增加,单端基聚乳酸的分子量逐渐降低;链转移剂含量一定时的最佳反应条件是:催化剂用量为0.14wt%,反应温度140℃和反应时间20h。第二步将单端基聚乳酸进行端基羧化,最后采用偶联剂二环己基碳二亚胺将聚乳酸接枝到聚乙烯醇主链上。利用FTIR、~1H-NMR、GPC及DSC对聚合物结构,热行为及分子量进行了测定。通过计算得到聚乳酸接枝率,并考察了平均接枝数对聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物的热行为,亲水性能及降解性能的影响。结果表明:聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物的玻璃化转变温度随平均接枝数的增加而升高,而其吸水率和降解率随平均接枝数的增加而降低。因此可以通过改变聚乳酸平均接枝数简便地调控聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物的性能。 在聚乙烯醇/聚乳酸/聚乙烯醇-g-聚乳酸三元共混体系中,考察了聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物对聚乙烯醇/聚乳酸共混体系相容性的影响,并对三元共混体系的亲水性能和降解性能作了研究。结果表明,聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物能有效地改善聚乙烯醇/聚乳酸共混体系的相容性,并大大提高了聚乳酸地亲水性能和降解性能。
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