bspa6icot交换反应及其产物分析

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1、浙江大学硕士学位论文摘要可降解高分子材料近年来备受关注，但大部分聚酯可降解高分子材料存在热性能、力学性能较差的缺点．而聚酰胺则由于含有酰胺键(一CONH-)，以及分子链问氢键的存在，具有较好的热性能和力学性能，但聚酰胺难以降解。综合上述两类聚合物的特点，本文拟以高分子量的脂肪族聚酯和半芳香族聚酰胺为原料，经由酯．酰胺交换反应制备高分子量的聚酯酰胺．首先，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和无定形尼龙聚间(对)苯二甲酰己二胺(PA6IcoT)在卧式反应釜中进行熔融反应共混，利用溶解度实验、FT-IR和13C-NMR对交换反应的机理和生成的共聚物的结构进行了表征，并利用扫描电镜研究

2、了交换反应对共混物相形态的影响。结果表明，以对甲苯磺酸(TsOH)为催化剂时，PBS和PA6IeoT之间可发生交换反应。随着反应程度的增大，共聚物的无规度增大，分子量分布变宽。交换反应生成的共聚物可起到相容剂的作用，改善了共混物中两相的相容性，分散相颗粒尺寸明显变小。其次，系统研究了PBS和PA6IcoT熔融共混物的等温和非等温结晶动力学，晶体形态和晶体结构。结果表明，PA6IeoT抑制PBS的结晶，导致结晶活化能增大，结晶速率和结晶度减小．交换反应破坏了产物链段的规整性，更加剧了这一效应．随着反应程度增大，共混物结晶形态发生较大变化，球晶尺寸逐渐减小，界面变得越来越模

3、糊；晶体结构变化较小，但是反应共混物的衍射峰位置出现漂移．最后，探讨了共混物的化学结构和凝聚态结构对共混物热性能，力学性能和降解性能的影响。研究结果表明，由于体系相容性得到改善，两者的玻璃化温度逐渐向中间靠拢。交换反应生成的共聚物链段中含有刚性基团，使得共混物的热分解性能显著提高．PBS和PA6IeoT物理共混时，由于相容性差力学性能下降。随着交换反应程度的增加，PA6IcoT的链段逐渐进入PBS的链段中，产物的拉伸强度、拉伸模量和冲击强度均高于PBS。另外，随反应程度提高，共混物结晶度减小，无规度增加，有利于其生物降解。这样在提高热性能和力学性能的同时，可以保持其可生

4、物降解性．关键词：生物降解聚合物；PBS；PA6IcoT；反应共混；交换反应III浙江大学硕士学位论文AbstractInrecentyears，manyresearchersarefocusingontheenvironmentallyfriendlymaterials，especiallyonthebiodegradablepolymers．Mostofthebiodegradablepolymersarepolyesters，whichhavepoorthermalpropertiesandmechanicalproperties．Therefore，theirp

5、racticalapplicationsarelimited．Ontheotherhand，thepolyamidechainscontainamidebond(-CONH-)．Becauseoftheexistenceofhydrogenbondsbetweenmolecularchains，theyhavegoodthermalandmechanicalproperties．However,theyarenotbiodegradable．Tocombinetheadvantageoftwopolymers，highmolecularweightpoly(estera

6、mide)sarepreparedbYester-amideexchangereactionbetweenaliphaticpolyesterandsemi—aromaticpolyamide．Firs@,amorphousnylonPA6IcoTandpoly(butylenesuccinate)(PBS)areblendedinthehorizontalreactorundermeltingconditions．Themechanismofexchangereactionandstructureofcopolymersareanalyzedbysolubili够ex

7、perimenLFT-IRand13C-NMR．Scanningelectronmicroscope(SEM)isusedtoanalyzetheinfluenceofexchangereactiononphasemorphology．Theresultsshowthatester-amideexchangereactionbetweenPBSandPA6IcoTCanOCCUrwinlparatoluenesulfonicacidasthecatalyst．Withtheincreaseofreactionextent,therando