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聚(富马酸丁二醇酯--CO--富马酸已二醇酯)的合成与结晶行为以及聚富马酸丁二醇酯与几种共聚物共混时起成核作用的研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 可生物降解脂肪族聚酯

1.1.1 脂肪族聚酯

1.1.2 不饱和脂肪族聚酯

1.1.3 以富马酸及相关物质合成的聚酯

1.2 聚富马酸丁二醇酯(PBF)

1.2.1 PBF的合成及相关研究

1.2.2 PBF充当高聚物类成核剂的相关研究

1.3 本文的研究目的及意义

第二章 聚(富马酸丁二醇酯-co-富马酸己二醇酯)(PBHF)的合成及结晶行为

2.1 实验部分

2.1.1 原料

2.1.2 样品合成过程

2.1.3 表征方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 共聚物的化学结构与组成

2.2.2 PBF及其共聚物PBHF的结晶行为

2.2.3 PBF及其共聚物PBHF的热降解

2.2.4 PBF及其共聚物PBHF的球晶形态

2.2.5 PBF及其共聚物PBHF的晶体结构

2.2.6 PHF及其共聚物PHBF的结晶行为

2.2.7 PHF及其共聚物PHBF的热降解

2.2.8 PHF及其共聚物PHBF的球晶形态

2.2.9 PHF及其共聚物PHBF的晶体结构

2.3 小结

第三章 PBF与两种共聚物共混后充当成核剂的研究

3.1 实验部分

3.1.1 原料

3.1.2 共混样品制备过程

3.1.3 表征方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 PBES/PBF共混物的结晶行为

3.2.2 PBES/PBF共混物的球晶形态

3.2.3 PBES/PBF共混物的晶体结构

3.2.4 PBSA/PBF熔融挤压混合物的结晶行为

3.2.5 PBSA/PBF熔融挤压混合物的球晶形态

3.2.6 PBSA/Talc熔融挤压混合物的结晶行为

3.2.7 PBSA/Talc熔融挤压混合物的球晶形态

3.3 小结

第四章 总结

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者及导师简介

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摘要

本文以富马酸、1,4-丁二醇、1,6-己二醇为原料,合成了相应的均聚物、共聚物,合成方法是熔融两步酯化缩聚法;再使用多种测试手段进行研究,获得分子链结构、结晶行为、球晶形态、晶体结构的相关信息。 合成的样品包含聚富马酸丁二醇酯(PBF)、聚富马酸己二醇酯(PHF)及聚(富马酸丁二醇-co-富马酸己二醇酯)(PBHF)。通过非等温结晶过程获得了样品的基本热性质,包括熔点(Tm)、非等温结晶温度(Tp)等,它们会随着HF(BF)单元含量的提高而下降。在等温结晶过程中,随着结晶温度(Tc)的升高以及共聚比例的提高,结晶速率下降,但这些因素都没有使结晶机理发生改变。热稳定性方面,PBF的共聚物与PBF相比略微提高,而PHF的共聚物与PHF相比可以认为基本不变。通过偏振光显微镜(POM)观察了PBF及其共聚物的球晶形态,发现共聚物的球晶之间存在某种空区域;而PHF及其共聚物的球晶形态中,大多数的样品有非常大的成核密度。最后,通过广角X射线衍射(WXRD)获得PBF、PHF和共聚物的晶体结构,获得晶胞参数、晶胞体积的数据,发现共聚物的晶体结构与均聚物相比保持不变,只是结晶度有所降低。 通过溶液挥发法制备了PBES/PBF的样品,再利用熔融共混挤出法制备PBSA/PBF以及PBSA/滑石粉(Talc)的样品,并进行结晶行为、球晶形态以及晶体结构的表征,探讨PBF、Talc加入前后及含量变化对这些方面的影响。以上两种物质的加入,都使Tp上升,且随着含量的增大而提高。等温结晶行为中,所有样品在高的Tc时,结晶速率较慢;当给定Tc时,共混样品全部比基体的结晶速率快,且随着含量的提高而加快。通过POM观察了球晶形态,直观地看到它们的加入对基体表现出很强的异相成核作用,很好地充当了基体结晶行为的成核剂,且PBF的成核效果比Talc更好。广角X射线衍射(WXRD)表明,PBF的加入,并没有影响PBES的晶体结构,且PBES的相对结晶度也基本不变。

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