十三烷二酸环乙撑酯共聚物的合成及性能研究

发布时间：2020-05-27 13:27

【摘要】：近些年来利用生物基大环内酯十三烷二酸环乙撑酯(EB)开环聚合的方法得到长碳链脂肪族聚酯可以作为传统聚烯烃替代材料以解决白色污染问题。通过共聚合对聚合物性能进行调控被认为是一种最为有效的调控聚合物性能的方法。而共聚物各方面的性质与其结晶性都有深刻的联系,近些年来的研究侧重于对共聚物的共结晶行为本身进行阐述而忽略了共聚物的共结晶行为与热性能,力学性能,降解性能的联系。阐明共聚物的共结晶行为与各方面性能之间的联系是解释各方面性能变化的基础,并会为聚合物性能调控提供理论依据。本论文以三苯基铋为催化剂,苯甲醇为引发剂合成了一系列不同比例的EB与戊内酯(VL)共聚物,共聚物分子量在70 kg mol~(-1)~75 kg mol~(-1)之间,分子量分布在2.1-2.4之间。两种单体的竞聚率分别为=0.64和_((1)=2.54。通过跟踪共聚合反应动力学以及微观结构的分析可知共聚合反应过程中存在酯交换反应使得共聚物无规度趋近于1。由竞聚率计算得到的VL链段长度的理论值高于实际值,EB链段长度理论值低于实际值,说明由竞聚率计算的理论值只适用于反应初期;而利用组分比例计算得到的理论值接近实际值,说明酯交换反应使得共聚物中两种链段趋近于无规分布。无规共聚物表现出明显的异质同二晶现象,伪共晶点在VL含量为80%的组分。且晶面间距随组分变化的结果表明VL插入PEB型晶体相对更加容易。共聚物呈现良好的韧性(断裂伸长率高达2290%),且共聚物强度随共聚物组分的变化与共聚物熔点随组分的变化具有相同的趋势。以三苯基铋为催化剂,苯甲醇为引发剂合成了一系列不同比例的EB与己内酯(CL)共聚物,共聚物分子量在70 kg mol~(-1)~75 kg mol~(-1)之间,分子量分布在2.2-2.4之间。无规共聚物表现出明显的异质同二晶现象,伪共晶点在CL含量为75%的组分。且共结晶单体单元的插入会导致共聚物更倾向于在某一维度的伸展以容纳更多的共聚合单体单元。随着共聚物组分接近伪共晶点,共聚物结晶温度与熔点均降低。测定了不同样品在不同温度下的等温结晶动力学,共聚物的结晶方式为异相成核三维生长。共聚物表现出优良的力学性能,共聚物组成越接近伪共晶点,共聚物的韧性越好(断裂伸长率达到2073%)。共聚物强度随共聚物组分的变化与共聚物熔点随组分的变化具有相同的趋势。在较低拉伸速率下,共聚物晶体出现晶内滑移;在较高拉伸速率下,共聚物晶体同时出现晶内滑移和晶片间滑移。共聚物表现出良好的水解稳定性。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O631

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本文编号：2683599