几种生物降解高分子/笼形倍半硅氧烷纳米复合材料的制备、结晶行为与性能调控

发布时间：2021-01-28 14:50

　　作为环境友好型的高分子材料,生物降解高分子材料吸引了人们的广泛关注。为了更有针对性地对其进行性能的调控及设计,进而拓宽其应用领域,本论文通过溶液挥发法制备了一系列生物降解高分子/笼形倍半硅氧烷（POSS）纳米复合材料,并系统研究了不同种类的POSS对不同生物降解高分子基体的结晶行为、球晶形貌、球晶生长速率、力学性能、水解性能、热稳定性等方面的影响规律。主要工作如下:1.制备了八乙烯基POSS（ovi-POSS）含量较少的聚丁二酸乙二醇酯（PES）/ovi-POSS纳米复合材料,发现结晶了的ovi-POSS在含量为2 wt%时仍可较好分散于PES基体中。Ovi-POSS促进了 PES的非等温熔体结晶和等温结晶过程,但并不影响PES基体的等温结晶机理及结晶结构。加入ovi-POSS后,PES球晶的成核密度明显提升,但球晶生长速率没有明显变化,表明ovi-POSS起到了成核剂的作用。Ovi-POSS明显提高了复合材料的杨氏模量及其在低温区域的储能模量,起到了增强填料的作用。此外,ovi-POSS并未明显影响PES基体的热稳定性。水解行为研究显示,ovi-POSS加快了样品的水解过程。2.为了... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

乳酸的异构体及PLA的化学结构

ＰＯＳＳ最早由Ｓｃｏｔｔ［９ｌ］合成，其制备方法有三官能团单体ＸＳｉＹ３的水解缩聚，Ｓｉ??官能化的齐聚有机环状硅氧烷［ＸＹＳｉＯ］ｍ的缩聚，有机硅单体和／或不同结构及组成的??齐聚物的缩聚，以及聚有机硅氧烷的热解等，其中ＸＳｉＹ３的水解缩聚法最为传统，也??最为常用［９２］。前述的Ｘ是化学稳定的取代基，如甲基，苯基或乙烯基，而Ｙ是反应??性极高的取代基，如Ｃｌ，０Ｈ或ＯＲ［９２］。??为了在更恰当的条件下使用ＰＯＳＳ，?ＦｈＷ９３１等人研究了几种带有不同取代基的??ＰＯＳＳ的热分解行为，发现氢和甲基取代ＰＯＳＳ在惰性气体和空气中的热分解均不完??全。异丁基和辛基取代ＰＯＳＳ在惰性气体中热分解完全，而在空气气氛中升温到８００?°Ｃ??时，会生成类似二氧化硅的残余物。苯基ＰＯＳＳ比饱和脂肪酸基ＰＯＳＳ的热稳定性高，??且会在氮气气氛下产生大量的二氧化硅和单体碳的残余物。??ＰＯＳＳ笼型结构的差异（闭笼或开笼）以及Ｒ取代基的不同使得ＰＯＳＳ种类繁多，而??不同种类的ＰＯＳＳ能够通过复合改性改善聚合物多方面的性能。总的来说，将少量??ＰＯＳＳ引入聚合物基体中即可调控结晶行为，提升力学性能（如强度、模量、硬度等），??降低可燃性、放热量、加工时的黏度等［９０，９４４７１。尤其需要强调的是，使用ＰＯＳＳ对聚??

?第二章ＰＥＳ／ｏｖｉ－ＰＯＳＳ纳米复合材料的制备、结晶行为与性能的研究???本节首先用ＳＥＭ研究了?ｏｖｉ－ＰＯＳＳ在ＰＥＳ基体中的分散情况。图２－１所示为??ＰＥＳ／ｏｖｉ－ＰＯＳＳＯ．５和ＰＥＳ／ｏｖｉ－ＰＯＳＳ２样品经液氮淬断后断面的ＳＥＭ图，从中可以看出，??ｏｖｉ－ＰＯＳＳ在ＰＥＳ基体中分散良好，其尺寸在８０到２００?ｎｍ之间，其规则的形状表明??ｏｖｉ－ＰＯＳＳ在ＰＥＳ基体中结晶。另外，虽然ｏｖｉ－ＰＯＳＳ的含量提升至２?ｗｔ％，但在图２－ｌｂ??中并未观察到较大尺寸的ｏｖｉ－ＰＯＳＳ团聚体，ｏｖｉ－ＰＯＳＳ仍然较好地分散在ＰＥＳ基体中。??总之，结晶了的ｏｖｉ－ＰＯＳＳ能良好地分散在ＰＥＳ基体中。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]可生物降解聚丁二酸乙二醇酯的合成及表征[J]. 关浩,赵京波.  石油化工. 2013(06)
[2]聚丁二酸乙二醇酯合成的研究进展[J]. 马楷,刘绍英,王公应.  中国塑料. 2012(05)
[3]高分子量生物可降解聚丁二酸乙二醇酯的合成与表征[J]. 刘伟,石峰晖,王进锋,蒋志敏,季君晖.  高分子材料科学与工程. 2009(04)



本文编号：3005187