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聚(丁二酸丁二酯-co-二甘醇酸丁二酯)和聚(丁二酸丁二酯-co-硫代二甘酸丁二酯)的结晶行为及性能研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 聚丁二酸丁二酯(PBS)概述

1.2 二甘醇酸(DGA)的研究进展

1.3 硫代二甘酸(TDGA)的研究进展

1.4 本论文研究的目的

第2章 聚(丁二酸丁二酯-co-二甘醇酸丁二酯)的合成及其结晶行为的研究

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验原料

2.2.2 PBS及聚(丁二酸丁二酯-co-二甘醇酸丁二酯)(PBSBDG)的制备和表征

2.3 结果讨论

2.3.1 PBSBDG的化学结构

2.3.2 PBS及PBSBDG的晶体结构

2.3.3 PBS及PBSBDG的基本热行为

2.3.4 PBS及PBSBDG的等温结晶动力学

2.3.5 PBS及PBSBDG平衡熔点的拟合

2.3.6 PBS及PBSBDG的球晶形貌

2.3.7 PBS及PBSBDG降解行为的研究

2.4 本章小结

第3章 聚(丁二酸丁二酯-co-硫代二甘酸丁二酯)的结晶行为及性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验原料

3.2.2 聚(丁二酸丁二酯-co-硫代二甘酸丁二酯)(PBSBTDG)的制备过程和表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 PBSBTDG的化学结构

3.3.2 PBSBTDG的晶体结构

3.3.3 PBSBTDG的基本热行为

3.3.4 PBSBTDG的等温结晶动力学

3.3.5 PBSBTDG平衡熔点的拟合

3.3.6 PBSBTDG的球晶形貌

3.3.7 PBS及PBSBTDG的机械性能

3.3.8 PBSBTDG降解行为的研究

3.4 本章小结

第4章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

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摘要

为了缓解环境问题,可生物降解材料的研究显得尤为必要。聚丁二酸丁二酯(PBS)是一种重要的可生物降解聚酯,利用熔融缩聚的方法制备了聚(丁二酸丁二酯-co-二甘醇酸丁二酯)(PBSBDG)和聚(丁二酸丁二酯-co-硫代二甘酸丁二酯)(PBSBTDG)。使用多种测试方法对共聚物进行表征和研究。
  PBSBDG的晶体结构相对于PBS没有发生改变。BDG单元抑制了PBSBDG的非等温和等温结晶。随着BDG含量的增加,熔体结晶温度(Tcc)和熔融温度(Tm)相对应的下降,通过方程拟合得到的平衡熔点(Tm0)也降低。不同BDG含量的PBSBDG以及在不同温度下结晶的PBSBDG结晶机理都相同。同一种样品在不同等温温度(Tc)下结晶,温度越低结晶越快。BDG含量在17mol%和26mol%时的PBSBDG有环带球晶。
  在水解降解的研究中,PBSBDG的质量损失更大。BDG含量在17mol%和26mol%时的PBSBDG在同种条件下的降解速度(S)比PBS大得多。而且含有26mol%BDG的PBSBDG的降解速率是PBS的十倍以上。在PBSBDG中,BDG的占比增大降解速率也随之增大。
  PBSBTDG的晶体结构与PBS基本一致。研究表明BTDG单元的加入降低了玻璃化转变温度(Tg),增强了链段的运动性。PBSBTDG的非等温和等温结晶动力学与PBSBDG有相似的变化趋势。BTDG含量在15mol%和25mol%的PBSBTDG时也出现环带球晶形貌。
  通过对PBSBTDG静态力学的研究,PBSBTDG既能够保持相对高拉伸强度,又拥有较好的柔韧性,可作为柔性材料使用。PBSBTDG在同种条件下的降解比PBS快得多。在PBSBTDG中,BTDG的占比增大降解速率也随之增大。

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