近年来，环境问题已经受到越来越多人的关注与瞩目，而目前我们所面临的最为严重最亟须解决的两大问题就是："全球变暖"和"白色污染"。二氧化碳可降解塑料的开发应用，不仅可以在很大程度上缓解"白色污染"的问题，同时也可以大幅度的缓和二氧化碳导致的"温室效应"，而且也可以改善目前"一切皆源于石油"的能源危机现状。 本实验室在高效固定二氧化碳制备可降解的脂肪族聚碳酸酯方面取得突破性进展，利用负载型的戊二酸锌为催化剂，催化二氧化碳和环氧丙烷制得了具有严格交替结构的可降解的脂肪族聚碳酸酯--聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)，该方法在得到了较高的分子量的同时，也获得了很高的催化效率--175 g/g催化剂，从而使得性能在得到了大幅度提高的同时，PPC的成本也大大降低，为二氧化碳的综合利用开辟了新的空间。此外，本实验室还与河南天冠集团合作成功完成了年产500011电工业生产线的建设，并投入正常生产。 但目前对PPC的应用研究相对较少，而应用研究是其能否大规模生产的基础，也是其产业化的关键问题之一。目前PPC能否产业化在某种程度上受两个问题的制约： 1.合成得到的PPC中含有一定量的低分子量组分和副产物如环状碳酸酯、聚醚、低分子量的齐聚物、催化剂、环氧丙烷等，这些组分的存在大大影响了PPC的热性能和力学性能，从而限制了其进一步的应用； 2.合成得到的PPC为无定型的聚合物，玻璃化转变温度T<,g>35℃左右，由于其本身力学性能和热性能的影响，使其在单独作为一种结构材料使用时受到较大的限制，故必须对其进行物理或化学改性。 因此，对PPC的精制和共混改性研究是我们面临的并且必须克服的最大问题，也是PPC能否大规模生产的基础和能否产业化的关键问题。本论文对可降解塑料聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)进行了精制和共混改性研究，制备了力学性能和热性能等综合性能优异的共混复合材料，为其大规模应用奠定了坚实的基础。具体内容包括： 1.利用HNMR研究了聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)中可能存在的低分子量组分和副产物等及其含量。结果表明，PPC中存在的低分子量组分和副产物主要为环状碳酸酯、聚醚、低分子量的齐聚物、催化剂、环氧丙烷等；其中环状碳酸酯的含量一般为2﹪-3﹪，聚醚的含量一般为5﹪-6﹪，甚至有些PPC中聚醚的含量竟高达15﹪；而正是由于这些低分子量组分和副产物的存在造成了PPC较差的力学性能(5-15 MPa)，较低的Tg(15-26℃)，较差的热稳定性(185-215℃)。 2.开发了一种全新的、简单的、低成本、易于实现工业化的精制PPC的方法--复合溶剂"抽提法"，并探索得到了最优化的精制工艺条件组合：丙酮/乙醇(体积比)=40/60、温度为50℃、时间为6 h、PPC/复合溶剂(质量比)=1/8；采用该精制方法，以优化的工艺条件组合，对河南天冠集团提供的3批PPC样品进行了精制处理，结果发现，精制后的PPC的力学性能和热稳定性都得到了显著的提高。 3.利用简单的熔融共混的方法制备一系列综合性能优良的全降解PPC/PBS共混复合材料，研究发现，随着PBS的引入，复合材料的力学性能和热稳定性能都得到了明显的提高；PPC对PBS的结晶有一定的阻碍或破坏作用，从而更加利于复合材料的降解；而且PPC/PBS共混复合材料具有良好的流动性和加工性，因此，为PPC的工业化应用提供了一条新的途径。 4.利用简单的熔融共混的方法制备一系列综合性能优良的PPC/PS共混复合材料，研究发现，随着PS的引入，复合材料的力学性能和热稳定性能都得到了明显的提高；并利用环氧树脂(EP)对PPC/PS共混体系进行增容改性，进一步改善了其力学性能和热稳定性；既达到了对PPC增强改性的目的，又克服了填料增强体系脆性大、流动性差、难于加工等缺点，同时还可以大大降低了PPC的应用成本，对PPC的工业化应用提供了又一条新的途径。 5. 利用双螺杆挤出机对纯PPC树脂、PPC/EVOH共混复合材料以及PPC/PVA/EVOH共混复合材料进行了挤出造粒，探索了挤出的各种工艺条件，为PPC的工业化应用奠定了一定的基础。