可控生物降解聚酯材料的制备及其性能研究

【摘要】本文采用物理共混方法和第三单体共聚改性方法分别制备得到聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚乳酸（PLA）共混物和聚（对苯二甲酸乙二酯/己二酸乙二酯）（PETA）共聚酯材料，研究材料性能的可控性，为探索和开发新型可生物降解聚酯产品提供一定的理论依据。选用PET和PLA为原料，钛酸四正丁酯（Ti(OBu)4）为相容剂，采用熔融共混法制备得到不同共混组成的PET/PLA共混物，并对其可控生物降解性能及降解前的力学性能、形貌特征、热稳定性能和热性能与共混组成之间的关系进行研究。由生物降解性能分析显示，PET/PLA共混物的生物降解性能主要取决于PET和PLA的共混组成；当PLA含量为20wt%或PET含量为20wt%时，降解28天后，共混物的降解失重率分别达到14.86%和15.31%；降解过程中PET/PLA共混物的硬度和冲击强度等力学性能以及使用性能均随降解时间的延长而降低。由形貌特征、热稳定性能和热性能分析可知，PET/PLA共混物表现出良好的相容性且PET/PLA共混物的热稳定性能有所提高。由力学性能分析可知，PET/PLA共混物的拉伸强度最大为纯PLA的2.53倍，缺口冲击强度最大为纯PET的2.12倍。采用酯交换-酯化-缩聚三步法，以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和己二酸为原料，合成制备得到PETA共聚酯，对其工艺条件进行讨论，对其密度、特性粘度等基本物理性能和热性能、可生物降解性能与共聚比例间的关系进行研究。研究结果表明，选择三氧化二锑（Sb2O3）/钛酸四正丁酯（Ti(OBu)4）复合催化剂为催化剂；确定出了合成共聚酯PETA的最佳工艺条件为：醇酸摩尔比（EG/(DMT+AA)）为1.5:1，酯交换反应温度为180℃，酯化反应温度为190℃，缩聚反应温度为260℃，真空缩聚时间为0.5h；由核磁共振波谱分析可知，不同共聚比例的共聚酯PETA的共聚组成比例和共聚比例基本一致，在实际生产中可以通过调控共聚比例来控制共聚酯PETA的组成，由密度等基本物理测试结果显示，合成得到的共聚酯PETA为无规共聚酯。由生物降解性能研究显示，随着AA加入量增加，降解14天后，共聚酯材料的生物降解失重率逐渐增加；降解28天后，PETA20的生物降解失重率达到11.26%。因此，通过调控共聚酯合成中的共聚比例来控制共聚酯材料的可控生物降解性能。
【作者】杨秋杰；
【导师】陈思浩；
【作者基本信息】上海工程技术大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚（对苯二甲酸乙二酯/己二酸乙二酯）共聚酯；聚乳酸；生物降解；

【参考文献】
[1]孙建起.纤维铺放机送丝系统开发[D].河北科技大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[2]陈瑶,金新民,童亦斌.三相四线系统中SPWM与SVPWM的归一化研究[J].电工技术学报,2007,12:122-127.
[3]蔡长霞.中国肉鸡产品出口逾越绿色壁垒的对策[D].东北农业大学,养殖,2003,硕士.
[4]李新娟.低碳经济下乌鲁木齐绿色建筑的发展[D].新疆农业大学,土地资源管理,2012,硕士.
[5]鞠一方.违约损害赔偿中的可预见性规则[D].大连海事大学,民商法,2014,硕士.
[6]邹川.典型行业PCDD/Fs排放特征及其控制研究[D].华南理工大学,化学工程,2012,硕士.
[7]张旭泳.新型含磷环氧树脂固化剂的合成、表征及性能研究[D].湖南大学,化学工程与技术,2011,硕士.
[8]郭娟.建筑行业上市公司股利分配影响因素研究[D].东北石油大学,会计学,2013,硕士.
[9]刘梦忆.纵向一体化对企业绩效和技术效率的影响——基于中国汽车上市企业的实证分析[J].广西财经学院学报,2014,03:62-66.
[10]付晓辉.库切《耻》的对话关系研究[D].重庆大学,英语语言文学,2014,硕士.
[11]王琳.利用组织培养技术繁育桑树无毒苗[D].江苏科技大学,养殖（专业学位）,2013,硕士.
[12]蔡秉樵.走改革之路,创水泥工业新局面——对加速发展水泥工业的一项建议[J].水泥.1984(04)
[13]郭好春.专业作品：晚高峰大版块广播节目《爱情单双号》节目总体方案[D].浙江大学,新闻与传播（专业学位）,2013,硕士.
[14]商西静.西北地区机械制造业上市公司效率评价及影响因素研究[D].宁夏大学,政治经济学,2014,硕士.
[15]包英华.铁皮石斛种质资源的鉴定与评价研究[D].广州中医药大学,中药学,2014,博士.
[16]温强.他被定格在历史的交汇点上[D].华中师范大学,新闻学,2004,硕士.
[17]丁冬.基于管理仿生视角的农民专业合作组织研究[D].吉林大学,农业经济管理,2013,硕士.
[18]宝莹.知识集成的工作流管理系统的研究与设计[D].沈阳工业大学,2005.
[19]张申.服饰类奢侈品在中国市场的营销策略研究[D].上海外国语大学,工商管理,2013,硕士.
[20]曹剑.基于运动和压力独立控制的气动同步系统研究[D].浙江大学,2009.
[21]朱妤双.知识分子立场和美学维度[D].安徽大学,英语语言文学,2014,硕士.
[22]李明.Neuropilin-1、VEGF在胃癌组织中的表达及与微血管生成的关系[D].天津医科大学,肿瘤学（专业学位）,2014,博士.
[23]花尔辉.NADH及脱氢酶型电化学生物传感器的制备方法研究[D].重庆医科大学,2013.
[24]郭玉海.大直径土压平衡盾构引起的地表变形及掘进控制技术研究[D].北京交通大学,2014.
[25]刘建华.根据用户行为模式自动生成动态链接的方法[J].福建师范大学学报(自然科学版),2004,04:32-34.
[26]杨盛楠.80后卡通艺术创作中的价值取向研究[D].华中师范大学,美术学,2013,硕士.
[27]何展翔,王永涛,刘云祥,孙卫斌.综合物探技术新进展及应用[J].石油地球物理勘探,2005,01:108-112+20-21+126.
[28]杨东霞.海上突发事故应急船舶优选与调度研究[D].燕山大学,物流工程,2013,硕士.
[29]李鹏洁.我国高等职业教育的生源困境及破解对策[D].华中师范大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[30]叶倩.外国留学生“说”类插入语的习得情况考察及教学建议[D].上海外国语大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[31]黄如敏.地点与文学创作：简·奥斯丁世界里的巴斯[D].福建师范大学,英语语言文学,2004,硕士.
[32]杜丽娟.中小商业银行贸易融资业务风险管理研究[D].山西财经大学,金融学,2013,硕士.
[33]贝力戈奇.内蒙古青年公务员人际关系与职业满意度关系研究[D].内蒙古大学,公共管理,2014,硕士.
[34]杨攀.基于预期损失的贷款减值准备金计提研究[D].北京交通大学,2014.
[35]旋晓伟.高中地理CAI应用现状及教学模式研究[D].曲阜师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[36]丁志宇,柳军,高毅,杨明.鞍钢冷连轧机AGC系统的分析及应用(下)[J].冶金自动化,2010,06:1-6.
[37]齐香君.明代山西进士群体构成研究[D].辽宁师范大学,中国古代史,2012,硕士.
[38]任宇鹏.山西煤炭上市公司资本结构与企业价值相关性的研究[D].山西财经大学,会计学,2014,硕士.
[39]高晋.沥青路面就地热再生技术在吉林省的应用研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2013,硕士.
[40]李会会.水溶性卟啉类共轭聚合物的合成及其在DNA检测中的应用[D].华南理工大学,2014.
[41]张帆.面向增强现实车间布局设计系统的人机交互语义模型[D].广东工业大学,机械工程,2014,硕士.
[42]崔锦利.地理双语师范生教学模式与培养策略研究[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[43]李向军.基于关联的自适应分类规则发现模型[J].西安联合大学学报,2004,05:75-78.
[44]李乐.混合星质量半径关系的研究[D].华中师范大学,理论物理,2014,硕士.
[45]朱薛忠.考虑政府补贴的闭环供应链协调研究[D].东北大学,管理科学与工程,2010,硕士.
[46]谷青.湘电风能研发人员股权激励机制设计[D].武汉科技大学,工商管理,2012,硕士.
[47]王世轶.信息时代下的中国地质图书馆服务结构调整研究[D].中国地质大学（北京）,公共管理,2014,硕士.
[48]邢鹏.企业并购支付方式、盈余管理与并购绩效[D].云南财经大学,会计学,2013,硕士.
[49]郭凤龙.多台火电供热机组间的负荷优化分配研究[D].华北电力大学（北京）,热能工程,2004,硕士.
[50]刘全福.新疆高校开展少数民族传统体育项目的现状及其发展策略[D].北京体育大学,2005.