聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/CP/SE复合材料及其泡沫的制备与性能研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suguangli1507
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聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可以在细菌或酶的作用下最终降解成为二氧化碳和水等物质,对环境无害。与其他脂肪族聚酯相比,PBS有好的热稳定性及机械性能,其制品用于工业及日常生活用品等领域。但由于PBS的分子链中长支链少,熔体粘度小,熔体强度低,使其在工业上的应用受到限制,尤其难于制备具有高倍率的发泡成型体。目前,PBS的增粘方法主要有采用扩链剂、过氧化物交联剂或与熔体强度高的聚合物共混等,而PBS的发泡研究相对较少。以PBS为基体制备生物降解材料替代传统发泡材料对于降低环境污染具有重要意义。因此,本文拟制备PBS发泡材料。首先,为了提高PBS的粘度,通过在PBS中引入端羧基聚酯(CP)与固体环氧(SE)的原位交联反应来改善PBS的流变性能,为此,采用熔融共混及模压方法制备了一系列PBS/CP/SE复合材料,并系统研究了其流变性能、热性能、形态结构和机械性能等。结果表明,当在PBS/CP/SE复合材料中,加入少量的CP/SE时,其CP/SE在PBS基体中呈分散相,当CP/SE大于20/20时,CP/SE可在PBS基体中原位形成网络结构,进而影响复合材料的性能;随着CP/SE含量的增加,PBS/CP/SE复合材料的粘度先略有降低然后显著增加,拉伸强度也呈现先下降而后升高的趋势,弯曲强度和冲击强度也有升高趋势,材料由脆性材料向韧性转变,而PBS的结晶度明显降低,这为制备PBS/CP/SE泡沫奠定了基础。然后,在上述PBS改性基础上,采用传统的模压化学发泡方法制备了PBS发泡材料。为成功制备PBS/CP/SE泡沫,首先通过TGA和无转子硫化曲线详细研究了交联反应与发泡剂分解的匹配,找到了合适的发泡温度和发泡时间。然后分析了交联剂DCP,发泡剂AC用量和CP/SE含量对PBS发泡过程及泡沫材料的性能影响。最终成功地制备PBS/CP/SE发泡材料,复合材料的发泡材料的密度可以达到0.22g/cm3,且泡沫大小分布均匀,同时具有良好的降解性。
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