3羟基丁酸酯和3羟基戊酸酯共聚物基聚合物共混物的相行为和结晶行为

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1、3．羟基丁酸酯和3．羟基戊酸酯共聚物基聚合物共混物的相行为与结晶行为摘要3．羟基丁酸酯和3．羟基戊酸酯共聚物(PHBV)是微生物合成的聚合物，由于其良好的生物相容性和生物降解性引起人们越来越广泛的关注，尤其是在生物医药领域。但是PHBV材料的脆性又限制了其实际应用。本论文采用溶液共混的方法，将PHBV分别与化学合成的生物降解高分子聚丁二酸乙二醇酯(PES)和己二酸丁二酯和对苯二酸丁二酯共聚物(PBAT)共混，对其进行改性研究。PHBⅥES和PHBV／PBAT共混物是全生物降解的结晶／结晶聚合物共混体系。本论文以PHBV基共混物的相行为和结晶行为为主要研究内容

2、，对其结构与性能之间的关系进行深入而细致的研究，为改善PHBV的脆性提供依据。本论文采用差示扫描量热仪(DSC)、热台偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射(W∞(D)和拉伸实验研究了PHBV／PES共混物的相行为、结晶行为、结晶结构和力学性能。该共混物中存在与两纯组分相对应并且与组分无关的两个玻璃化转变温度(疋)，以及共混物呈现两相分离的熔体形态的研究结果表明PHBV／PES共混物是不相容体系。依据Lauritzen．Hoffman二次成核理论研究了纯PHBV的结晶生长动力学，结果表明，纯PHBV的晶体生长方式在87oC附近发生了II／III转变，方式II和

3、III的成核参数琏分别是2．40×105和3．93×105(K2)。PHBV／PES共混物的非等温结晶行为表明，PES的结晶能力比PHBV强；PHBV的结晶l温度几乎没有因为加入PES而变化；而PES在共混物中的结晶温度降低，表明PES的结晶受到较高含量PHBV的限制。采用两步结晶法研究了PHBV／PES共混物的等温结晶行为，结果表明，PHBV和PES的结晶机理都没有受到对方的影响，但是，结晶速率都因为对方的加入而降低。WAXD研究结果表明，PHBV和PES在共混物中分别结晶，结晶结构不变，强度随着另外一组分的增加而减小。拉伸实验结果表明，在不降低PHBV模

4、量和拉伸强度的同时，加入PES提高了PHBV的断裂伸长率，提高了PHBV的韧性，从而提高了共混物的综合力学性能。采用扫描电镜(SEM)、DSC和POM研究了PHBV／PBAT共混物的相行为、非等温结晶行为和球晶生长速率。研究结果表明，共混物中存在与两纯组分相对应并且与组分无关的两个玻璃化转变温度疋。因此，PHBV和PBAT是不相容的。SEM研究结果表明，在不同PBAT含量的共混物中，PBAT以不同的分散尺寸均匀分散在PHBV基体中。分别采用DSC和POM研究了PHBV／PBAT共混物的非等温结晶行为，结果表明，在非等结晶过程中PHBV环带球晶与PBAT小球晶

5、共存，共混物中的PHBV结晶成核变慢，并且共混物的结晶速率也随着PBAT含量的增加而减小。虽然PHBV的非等温结晶过程受到PBAT的限制，但是它最终的结晶度没有受到明显的影响。采用POM研究了PHBV／PBAT共混物中PHBV的球晶生长速率，结果表明，共混物中PHBV的球晶生长速率低于纯PHBV。关键词：生物降解高分子，3．羟基丁酸酯和3一羟基戊酸酯共聚物，聚丁二酸乙二醇酯，己二酸丁二酯和对苯二酸丁二酯共聚物，结晶／结ll北京化T人学硕lj学位论义晶聚合物共混物北京化T人学fii}{l：学位论义PHASEBEHAVIORANDCRYSTALLIZATIONo

6、FPOI_y(3．HYDRoXYBUTYRATE—C移一HYDROXYVALERATE)BASEDPoLYMERBLENDSABSTRACTPHBVoneofpolyhydroxyalkanoates(PHAs)family，hasbeenpaidmuchattentionduetoitsnaturalongin，biodegrad2【bility；biocompatibility，andthebiomaterialapplicationsuitablefortissueengineering，particularly．However，practicalap

7、plicationofPHBVhasoRenbeenlimitedbyitsbrittleness．Inthisstudy，chemosyntheticbiodegradablematerialspoly(ethylenesuccinate)(PES)andpoly(butyleneadipate—cD-terephthalate)(PBAT)wereemployedtoblendwithPHBVinmutualsolVentchlorofonn．PHBV／PESandPHBV／PBATblendsarebothcompletelybiodegradable

8、c巧stalline／c巧stallinepolym