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时间:2018-07-14
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1、二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的制备及性能研究 摘要:以辛酸亚锡为催化剂,二醋酸纤维素酯?榻又?骨架,在真空熔融条件下通过meso丙交酯的开环聚合反应,制备了二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的共聚物(PLAgCDA).使用FTIR,DSC和拉伸实验等多种表征手段对接枝共聚物的性质进行了表征.重点研究了原料用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和反应氛围对单体转化率和接枝率的影响,并对接枝共聚物的成膜性、相容性和力学性能进行了评估.结果表明:真空反应环境下,原料meso丙交酯与二醋酸纤维素酯的投料比为4∶1,催化剂辛酸亚锡用量为二醋酸纤维素酯质量的5%,反应温度
2、140℃,反应时间30min时,产物的接枝率达到72%.随着PLA接枝率的升高,PLAgCDA更容易成膜,相容性得到改善,力学性能也得到增强.本文采集自网络,本站发布的论文均是优质论文,版权和著作权归原作者所有。 关键词:meso丙交酯;二醋酸纤维素酯;接枝率;相容性;力学性能 中图分类号:O636.1文献标识码:A Abstract:Thegraftingcopolymer(PLAgCDA)waspreparedbyusingSn(Oct)2ascatalystandgraftingmesolactideontothecellulosed
3、iacetateinthevacuummeltingenvironment.ThecopolymerwascharacterizedusingFTIR,DSCandstretchingtest.Theeffectsoffeedweightratio,catalystcontent,reactiontemperature,reactiontimeandreactionatmosphereonthemonomerconversionandgraftingratiowereexamined.Thefilmcompatibilityandmechani
4、calpropertiesofthegraftingcopolymerwerethenevaluated.Theresultsshowedthatinthevacuumreactionenvironment,feedweightratioofmesolactideandcelluloseacetatewas4∶1,catalystcontentwas5%,reactiontemperaturewas140℃,reactiontimewas30min,andgraftingrateoftheproductwashigher.Withtheincr
5、easeofPLAgraftingrate,PLAgCDAwasfilmedmoreeasily,andthecompatibilityaswellasthemechanicalpropertieswasimproved. Keywords:mesolactide;cellulosediacetate;graftingratio;compatibility;mechanicalproperties 聚乳酸(PLA)是一种可完全生物降解的新型环境友好型材料,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,无环境污染[1].但它同时存在
6、着性脆、力学性能差、热稳定性差、成本高等一系列问题,限制了其应用范围.因此,需要对PLA进行改性,以克服以上缺点,提高其性能. 纤维素是世界上最丰富的天然高分子化合物,在地球上存在量大且来源广泛,在自然环境中能被微生物完全降解,也是一种绿色环保材料.但它存在塑性差、耐化学腐蚀性差、高温易分解等缺点,不利于其成型加工.因此,需要对纤维素进行改性,其中关于纤维素的接枝改性已经有了大量的报道[2-4].二醋酸纤维素酯(CDA)是最早商业化生产的纤维素衍生物,在塑料、烟草、包装、纺织和制药领域有着广泛的应用[5].但是CDA的流动温度高,熔融温度与分
7、解温度过于接近,导致其热加工性能受到限制.因此降低该材料的熔融温度成为提高CDA性能的关键[6].传统的共混改性虽然可以在一定程度上改善材料性能,但仍存在共混体系相容性不佳、增塑剂析出和分解等问题. 本文以辛酸亚锡为催化剂,二醋酸纤维素酯为接枝骨架,真空熔融条件下通过meso丙交酯的开环聚合反应,制备了一种新型二醋酸纤维素酯接枝聚乳酸的共聚物(PLAgCDA),研究了原料用量、催化剂用量、反应温度、反应时间和反应氛围对单体转化率和接枝率的影响,并对接枝共聚物的成膜性、相容性和力学性能进行了评估. 1实验部分 1.1实验原料 二醋酸纤维素
8、酯(CDA,取代度2.2,工业级);meso丙交酯(分析纯,美国Natureworks提供);辛酸亚锡(CP,Sn(Oct)2,国药集团化学试剂有限公
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