论文部分内容阅读
随着人类不断进步,对材料的性能要求日益提高,为了满足需求,大量的合成树脂被生产出来,在极大方便了人们生活的同时,也不可避免的造成了环境污染。因此,生物可降解高分子材料越来越受到人们的关注。脂肪族聚酯因其主链中含有易水解的酯键,且主链柔顺,很容易在微生物的作用下,通过酶的催化而发生降解,因此成为高分子材料目前研究的热点。其中,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种熔点较高的典型的半晶质的热塑性塑料,其具有良好的生物降解性能和机械加工性能,被认为是最有可能取代聚乙烯和聚丙烯的绿色环保型高分子材料,拥有广泛的应用领域,因此具有重要的研究价值。但是,PBS的性能难以满足各种不同的需要,为了满足市场要求,已经有专利报道了基于PBS的阻燃研究,但使用的添加型阻燃剂有相容性差、阻燃性能不持久的缺点,故考虑用反应型阻燃剂改善这一缺点。首先合成了具有反应活性的双(2-羟乙基)苯基膦酸酯BHEPP,并将其与丁二酸和丁二醇用熔融聚合的方法制得了聚(丁二酸丁二醇-丁二酸双(2-羟乙基)苯基膦酸酯)共聚物(PBPPS),使用核磁表征了结构,并研究了酸醇比例、催化剂用量、反应时间和反应温度对共聚物特性粘数的影响。在合成了不同分子量PBPPS基础上,研究了分子量对其热性能与结晶性能的影响,发现结晶度、结晶温度和熔融焓随分子量的增大而减小,而玻璃化转变温度随着分子量的增大而增大;同时,分子量对共聚物热稳定性能影响不大。合成了不同BHEPP含量的PBPPS,研究了其含量对共聚物热稳定性、结晶性能、晶体结构和结晶形态的影响,发现随着BHEPP含量的增加,共聚物的熔点、结晶温度与结晶度逐渐下降,但玻璃化温度变化不大。当BHEPP含量较低,共聚物的热稳定性相对PBS有所提高,而共聚物的晶体结构与PBS是一致的;同时也讨论了不同含量共聚物力学性能、流变性能和生物降解性能方面的差异,发现由于BHEPP的加入,PBS优异生物降解性能并没有被影响。对PBPPS进行了阻燃性能的详细研究,发现其LOI随着BHEPP含量的增大而升高,当BHEPP的含量为2.8mol%时,共聚酯的LOI值达到60,同时,所有的共聚物都可以达到V-0级。聚乳酸是目前最有可能在某些领域替代通用塑料的脂肪族聚酯,因此对其进行阻燃研究势在必行。考虑到PBPPS具有良好的阻燃性能,所以将其与聚乳酸(PLA)进行共混,发现添加15wt%的PBPPS(0.045),PLA的LOI就可以达到45.9。从DSC曲线发现共混体系只有一个玻璃化转变温度,且介于PLA和PBPPS之间,表明二者具有一定的相容性。热重分析表明,加入15wt%的PBPPS对PLA的热稳定性没有什么影响。