【摘 要】
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二氧化碳（CO2）和环氧丙烷（PO）交替共聚为聚碳酸亚丙酯（PPC）是CO2资源化利用最为有效的方式之一。该过程不仅有效地利用了CO2,而且所得PPC具有生物可降解性、生物相容性、透明性和气体阻隔性等一系列优良性能,在诸多领域具有巨大的应用潜力。然而PPC的热性能和力学性能较差,限制了其规模化应用。因此PPC的改性就成了目前的研究热点之一。为实现PPC的高性能化,诸多物理和化学方法相继被采用,虽然
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二氧化碳（CO2）和环氧丙烷（PO）交替共聚为聚碳酸亚丙酯（PPC）是CO2资源化利用最为有效的方式之一。该过程不仅有效地利用了CO2,而且所得PPC具有生物可降解性、生物相容性、透明性和气体阻隔性等一系列优良性能,在诸多领域具有巨大的应用潜力。然而PPC的热性能和力学性能较差,限制了其规模化应用。因此PPC的改性就成了目前的研究热点之一。为实现PPC的高性能化,诸多物理和化学方法相继被采用,虽然取得了一定的改性效果,但仍或多或少存在着改性效果有限、路线繁琐、改性剂毒性大或者价格昂贵等问题。寻找新的改性剂和探索新的改性方法制备高性能的PPC材料无疑有利于PPC推广和应用。本文以马来酸酐-苯乙烯交替共聚物（SMA）和马来酸酐-异丁烯交替共聚物（PIBSA）为改性剂,通过反应性物理共混和化学共聚的方法对PPC进行改性。通过改变改性方法、改性剂的种类和改性剂的用量制备了一系列PPC改性材料。具体工作如下:（1）用SMA为改性剂,对PPC进行反应性物理共混改性制得PPC/SMA复合材料。对PPC/SMA复合材料性能探究,发现SMA的添加含量为0.5 wt%时,PPC/SMA-0.5%复合材料有较好的综合性能,玻璃化转变温度（Tg）相比纯PPC提高了8.3 oC,最大热分解温度(Tmax)相比纯PPC提升48 oC,拉伸强度和杨氏模量分别比纯PPC提高12 MPa和1237 MPa。（2）用SMA作为改性剂同PO和CO2共聚,一步合成得到了交联结构的PPC/SMA半互穿网络聚合物。PPC/SMA半互穿网络聚合物与纯PPC相比具有更高的的热性能,PPC/SMA-0.15%半互穿网络聚合物Tg相比纯PPC提高了5.5 oC,Tmax比纯PPC提升62oC。而PPC/SMA半互穿网络聚合物的力学性能随SMA添加含量的增加呈现先增加后下降的趋势,PPC/SMA-0.1%半互穿网络聚合物拉伸强度和杨氏模量最大,分别比纯PPC提高了2.0倍和5.2倍。但是添加含量为0.15 mol%和0.2 mol%时,PPC/SMA半互穿网络聚合物的力学性能有所下降。（3）用分子链同样具有酸酐基团的PIBSA为改性剂同PO、CO2共聚,一步合成了具有交联结构的PPC/PIBSA半互穿网络聚合物。对PPC/PIBSA半互穿网络聚合物进行力学性能、热性能探究,发现PPC/PIBSA-0.15%半互穿网络聚合物具有较好的综合性能,其中Tg和Tmax分别比纯PPC提高了5.7 oC和61 oC,拉伸强度和杨氏模量分别比纯PPC提高1.6倍和2.4倍。
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