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两种生物降解高分子/生物大分子单宁酸共混物相容性与结晶行为的研究

作　者: 梁永刚
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: 生物降解高分子聚ε-己内酯聚丁二酸乙二醇酯单宁酸共混物相容性结晶行为
分类号: TQ320.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 29次
引　用: 2次
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内容摘要

随着石油资源的日益紧缺,石油基塑料价格的不断上涨,以及传统塑料废弃物与日俱增,对环境的污染日趋严重,生物降解高分子材料越来越得到研究者们的青睐。但是价格高、力学性能差以及加工窗口窄等缺点,严重限制了生物降解高分子材料的应用。因此,对生物降解高分子材料进行改性是一个非常重要的研究课题。本论文首先采用溶液共混法,分别制备了聚ε-己内酯(PCL)/单宁酸(TA)和聚丁二酸乙二醇酯(PES)/单宁酸(TA)两个共混体系。然后通过一系列的表征手段,来研究生物大分子单宁酸TA的加入对PCL及PES的相容性和结晶行为的影响,从而为PCL和PES在实际工业生产应用中的改性提供相关的理论指导。1. PCL/TA共混体系的相容性与结晶行为研究首先室温下采用溶液共混法,以1,4-二氧六环作为共溶剂,制备了不同比例的PCL/TA共混物。其次采用差示扫描量热仪(DSC)、热台偏光显微镜(POM)和广角X-射线衍射仪(WAXD)分别研究了PCL/TA共混体系的相容性、结晶动力学、球晶形态、球晶生长速率和晶体结构。实验结果表明：PCL/TA共混体系为相容体系,生物大分子TA的加入阻碍了PCL的结晶,使得PCL的结晶速率下降,同时改变了PCL在相同结晶温度下的球晶形态,由原先的散射状球晶形态转变为环带球晶形态,但是TA的加入并没有改变PCL的结晶机理和晶体结构。2. PES/TA共混体系的相容性与结晶行为研究同样在室温下采用溶液共混法,以1,4-二氧六环作为共溶剂,制备了不同比例的PES/TA共混物。其次通过DSC、POM和WAXD分别研究了PES/TA共混体系的相容性、结晶动力学、球晶形态、球晶生长速率和晶体结构。实验结果表明：PES/TA共混体系也是相容性共混体系,生物大分子TA的加入阻碍了PES的结晶,使得PES的结晶速率下降,同时使得PES在相同结晶温度下的球晶尺寸变大,球晶密度变小,成核困难。但是Avrami方程处理结果和WAXD结果表明TA的加入同样没有改变PES的结晶机理和晶体结构。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章绪论  12-30
  1.1 生物降解高分子材料概述  12-13
    1.1.1 生物降解高分子材料的定义  12
    1.1.2 生物降解高分子材料的分类  12-13
  1.2 生物降解高分子材料的共混改性研究  13-18
    1.2.1 生物降解高分子材料的相容性研究  14-16
    1.2.2 生物降解高分子材料的结晶行为研究  16-18
  1.3 PCL共混改性的研究进展  18-23
  1.4 PES共混改性的研究进展  23-25
  1.5 生物大分子单宁酸(TA)概述  25-28
  1.6 本论文的研究目的  28-30
第二章 PCL/TA共混体系相容性与结晶行为的研究  30-48
  2.1 前言  30
  2.2 实验部分  30-32
    2.2.1 样品来源  30-31
    2.2.2 PCL/TA共混物样品的制备  31
    2.2.3 实验方法  31-32
  2.3 结果与讨论  32-46
    2.3.1 PCL/TA共混体系的相容性  32-36
    2.3.2 PCL/TA共混物的非等温结晶行为  36-38
    2.3.3 PCL/TA共混物的等温结晶行为  38-43
    2.3.4 PCL/TA共混物的球晶形态和球晶生长速率  43-45
    2.3.5 PCL/TA共混物的晶体结构  45-46
  2.4 小结  46-48
第三章 PES/TA共混体系相容性与结晶行为的研究  48-64
  3.1 前言  48
  3.2 实验部分  48-49
    3.2.1 样品来源  48
    3.2.2 PES/TA共混物样品的制备  48-49
    3.2.3 实验方法  49
  3.3 结果与讨论  49-63
    3.3.1 PES/TA共混体系的相容性  49-53
    3.3.2 PES/TA共混物的非等温结晶行为  53-55
    3.3.3 PES/TA共混物的等温结晶行为  55-59
    3.3.4 PES/TA共混物的球晶形态和球晶生长速率  59-61
    3.3.5 PES/TA共混物的晶体结构  61-63
  3.4 小结  63-64
第四章结论  64-66
参考文献  66-70
致谢  70-72
攻读学位期间发表的学术论文  72-74
作者和导师简介  74-75
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  75-76

两种生物降解高分子/生物大分子单宁酸共混物相容性与结晶行为的研究

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