生物可降解聚己二酸对苯二甲酸丁二酯薄膜光降解研究及调控
发布时间：2025-02-07 20:13
废弃塑料在环境中的不断累积,已造成严重的生态环境问题。其中,每年全球新增塑料废品中薄膜制品约占50%,是“白色污染”的主要来源之一。使用生物可降解材料替代难以降解的聚乙烯等传统薄膜树脂,是根治薄膜“白色污染”的主要手段。生物可降解聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)性能接近低密度聚乙烯,是制备薄膜的理想材料,但耐候性差、降解期不可控等问题限制了其推广应用。为此,本课题通过对光降解反应进行理论计算,揭示PBAT降解机理,指导光稳定剂的选择、设计和定制,探索PBAT高效的耐候改性方法,从而制备具备良好耐候、紫外阻隔的生物可降解薄膜材料。本文首先研究了 PBAT降解过程中Norrish Ⅰ、Ⅱ和光氧降解反应中链断裂的难易程度及其链化学结构与其宏观性能的关系,明确PBAT光降解过程的主导降解反应。考察不同稳定剂对老化过程中PBAT链结构、热及力学性能的影响,验证了 PBAT的降解机理。在此基础上,合成了一种含多个环氧基的反应型光稳定剂TDET,研究其与PBAT复合薄膜的机械、热和耐候性能。通过脂肪酸改性碱木质素,研究改性木质素复合薄膜的聚集态结构及热、力学和耐候性。同时,制备了核壳型木质素/黑色...
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 研究背景和目标
1.2 论文内容安排
1.3 参考文献
第二章 文献综述
2.1 生物可降解高分子材料
2.1.1 材料分类
2.1.2 可生物降解高分子材料的应用
2.1.3 聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)
2.2 聚酯的光降解机理
2.2.1 吸收紫外线
2.2.2 光氧化降解反应
2.2.3 Norrish链断裂反应
2.2.4 交联反应
2.3 聚酯耐候改性
2.3.1 共混改性
2.3.2 树脂改性
2.4 课题的提出
2.5 参考文献
第三章 PBAT光降解机理探究
3.1 引言
3.2 理论计算方法
3.3 实验部分
3.3.1 实验原料
3.3.2 加工设备
3.3.3 实验方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 反应能量分析
3.4.2 光降解机理的实验验证
3.5 本章小结
3.6 参考文献
第四章 耐老化助剂复合
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 加工设备
4.2.3 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 老化过程中PBAT薄膜链结构的变化
4.3.2 老化过程中PBAT薄膜热与机械性能的变化
4.4 本章小结
4.5 参考文献
第五章 反应型光稳定剂的制备与应用
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 加工设备
5.2.3 实验方法
5.3 结果和讨论
5.3.1 催化剂种类对产物中环氧基数量的影响
5.3.2 催化剂用量对产物中环氧基数量的影响
5.3.3 共混用反应型光稳定剂的表征
5.3.4 反应型光稳定剂对薄膜耐候性的影响
5.4 本章小结
5.5 参考文献
第六章 改性木质素及其对PBAT的耐候改性
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料
6.2.2 实验设备
6.2.3 实验方法
6.2.4 测试与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 改性木质素的制备与表征
6.3.2 PBAT/木质素复合物的制备与表征
6.4 本章小结
6.5 参考文献
第七章 类黑色素改性木质素纳米颗粒及其在PBAT中的应用
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 实验原料
7.2.2 加工设备
7.2.3 实验方法
7.2.4 测试与表征
7.3 结果和讨论
7.3.1 纳米颗粒的制备及表征
7.3.2 PBAT纳米复合薄膜的制备与表征
7.4 本章小结
7.5 参考文献
第八章 结论、主要创新点和展望
8.1 结论
8.2 主要创新点
8.3 展望
攻读学位期间的学术成果
作者简历
本文编号：4031240
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 研究背景和目标
1.2 论文内容安排
1.3 参考文献
第二章 文献综述
2.1 生物可降解高分子材料
2.1.1 材料分类
2.1.2 可生物降解高分子材料的应用
2.1.3 聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)
2.2 聚酯的光降解机理
2.2.1 吸收紫外线
2.2.2 光氧化降解反应
2.2.3 Norrish链断裂反应
2.2.4 交联反应
2.3 聚酯耐候改性
2.3.1 共混改性
2.3.2 树脂改性
2.4 课题的提出
2.5 参考文献
第三章 PBAT光降解机理探究
3.1 引言
3.2 理论计算方法
3.3 实验部分
3.3.1 实验原料
3.3.2 加工设备
3.3.3 实验方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 反应能量分析
3.4.2 光降解机理的实验验证
3.5 本章小结
3.6 参考文献
第四章 耐老化助剂复合
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 加工设备
4.2.3 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 老化过程中PBAT薄膜链结构的变化
4.3.2 老化过程中PBAT薄膜热与机械性能的变化
4.4 本章小结
4.5 参考文献
第五章 反应型光稳定剂的制备与应用
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 加工设备
5.2.3 实验方法
5.3 结果和讨论
5.3.1 催化剂种类对产物中环氧基数量的影响
5.3.2 催化剂用量对产物中环氧基数量的影响
5.3.3 共混用反应型光稳定剂的表征
5.3.4 反应型光稳定剂对薄膜耐候性的影响
5.4 本章小结
5.5 参考文献
第六章 改性木质素及其对PBAT的耐候改性
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验原料
6.2.2 实验设备
6.2.3 实验方法
6.2.4 测试与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 改性木质素的制备与表征
6.3.2 PBAT/木质素复合物的制备与表征
6.4 本章小结
6.5 参考文献
第七章 类黑色素改性木质素纳米颗粒及其在PBAT中的应用
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 实验原料
7.2.2 加工设备
7.2.3 实验方法
7.2.4 测试与表征
7.3 结果和讨论
7.3.1 纳米颗粒的制备及表征
7.3.2 PBAT纳米复合薄膜的制备与表征
7.4 本章小结
7.5 参考文献
第八章 结论、主要创新点和展望
8.1 结论
8.2 主要创新点
8.3 展望
攻读学位期间的学术成果
作者简历
本文编号：4031240
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