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生物降解聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯及其共聚物的合成和结晶行为研究

作　者: 杨彦
导　师: 邱兆斌
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 聚丁二酸丁二醇酯-乙二醇酯共聚物晶体结构结晶行为热力学行为球晶形态球晶生长动力学结晶方式转变
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本工作首先采用两步法熔融缩聚合成了聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯及其共聚物,并且利用WAXD、DSC、POM等测试手段对所合成的聚丁二酸丁二醇酯,乙二醇单元含量为13、21、28mol%的聚丁二酸丁二醇酯-乙二醇酯共聚物进行了详细的研究。在这一部分,讨论了乙二醇共聚单元对共聚物的晶体结构、基本热行为、等温结晶动力学、结晶机理、熔融行为、球晶形貌、球晶生长动力学的影响规律。研究发现,乙二醇共聚单元的增加没有改变共聚物的晶体结构和结晶机理,但是却阻碍了其分子链的运动,从而减缓了其非等温结晶、等温结晶和球晶生长的速率。此外,随着结晶温度的升高和乙二醇共聚单元含量的增加,共聚物的成核密度降低。通过研究共聚物的球晶生长动力学发现,三个共聚物都出现了结晶方式Ⅱ-Ⅲ的转变,这和聚丁二酸丁二醇酯均聚物相同,且共聚物的结晶方式转变温度随着乙二醇共聚单元含量的增加而向低温移动。另一方面,本学位论文也对含有6和13 mol%丁二醇共聚单元的聚丁二酸乙二醇酯-丁二醇酯共聚物的制备与结晶行为等内容开展了研究工作,包括共聚物的制备、晶体结构、基本热力学行为、结晶动力学、球晶形貌、球晶生长动力学等,并与聚丁二酸乙二醇酯均聚物进行比较。研究发现,加入少量的丁二醇共聚单元,不会改变聚丁二酸乙二醇酯在共聚物中的晶体结构,但是会降低它的结晶度,说明丁二醇单元并没有结晶,它是以非晶的形式存在。此外,尽管共聚物中丁二醇单元含量比较少,但是仍旧阻碍了乙二醇单元分子链的运动,降低了它的结晶速度。聚丁二酸乙二醇酯和聚丁二酸乙二醇酯-丁二醇酯共聚物,都出现了结晶方式Ⅱ-Ⅲ的转变。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
第一章绪论  13-27
  1.1 可生物降解高分子材料概述  13-14
  1.2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物概述  14-20
    1.2.1 PBS均聚物概述  14-17
    1.2.2 PBS的共聚物概述  17-20
  1.3 聚丁二酸乙二醇酯(PES)及其共聚物概述  20-24
    1.3.1 PES均聚物概述  20-23
    1.3.2 PES的共聚物  23-24
  1.4 P(BS-co-ES)共聚物研究现状  24-25
  1.5 本课题的研究意义及创新点  25-27
第二章共聚单元组成和结晶温度对P(BS-co-ES)共聚物结晶动力学和球晶形貌的影响  27-51
  2.1 前言  27
  2.2 实验部分  27-29
    2.2.1 PBS和P(ES-co-BS)的合成  27-28
    2.2.2. PBS和P(ES-co-BS)的实验条件  28-29
  2.3. 结果与讨论  29-51
    2.3.1 P(BS-co-ES)的组成和晶体结构  29-31
    2.3.2 PBS和P(BS-co-ES)的基本热行为  31-35
    2.3.3 PBS和P(BS-co-ES)的等温结晶动力学和平衡熔点  35-42
    2.3.4 PBS和P(BS-co-ES)共聚物球晶形态及球晶生长动力学研究  42-49
    2.3.5 小结  49-51
第三章生物降解P(ES-co-BS)的结晶行为和球晶形貌研究  51-69
  3.1. 前言  51
  3.2. 实验部分  51-53
  3.3 结果与讨论  53-69
    3.3.1 PES和P(ES-co-BS)的晶体结构  53-54
    3.3.2 PES和P(ES-co-BS)的基本热行为研究  54-57
    3.3.3 PES和P(ES-co-BS)的等温结晶行为研究  57-64
    3.3.4 PES和P(ES-co-BS)的球晶形态和球晶生长动力学研究  64-68
    3.3.6 小结  68-69
第四章结论  69-71
参考文献  71-77
致谢  77-79
攻读学位期间的研究成果和发表的学术论文目录  79-81
作者和导师介绍  81-82
附录  82-83

生物降解聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯及其共聚物的合成和结晶行为研究

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